Robust controller design and implementation for an agricultural UAV
Tarımsal bir İHA için dayanıklı kontrolcü tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 800035
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AYTAÇ GÖREN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: PID denetleme, İnsansız hava aracı, PID control, Unmanned aerial vehicle
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsansız hava araçları günümüzde çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda askeri kullanımın yanında tarım ve fotoğrafçılık gibi sivil alanlarda giderek yaygınlaşmışlardır. İnsansız hava araçları doğrusal olmayan bir yapıya sahip karmaşık sistemlerdir. Dolayısıyla endüstride ve akademik çalışmalarda insansız hava araçlarının kontrolü üzerine çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada dört rotorlu bir insansız hava aracının pozisyon ve duruşunun doğrusal olmayan kontrolü incelenmiştir. Bu hususta aracın doğrusal olmayan matematiksel modeli Newton-Euler yöntemiyle Matlab/Simulink ortamında oluşturulmuştur. Bu modelin gerçeğe yakın olmasını sağlamak için motor, sensör gürültüsü ve rüzgar kaynaklı kuvvet/moment gibi çeşitli etkiler göz önünde bulundurulmuştur. Quadrotor modelini gerçeğe yaklaştırmak için aracın mekanik özellikleri, kullanılan motorların karakteristiği ve sensör gürültüleri üzerine deneyler ve ölçümler yapılmıştır. Aracın kontrolü için doğrusal olmayan bir kontrolcü olan kayan kipli kontrolcü incelenmiştir. Kayan kipli kontrol, anahtarlama sinyali kullanarak sistem cevabını kayma yüzeyinde tutmaya çalışan bir kontrol yöntemidir. Sistem durumları kayma yüzeyinin dışına çıkarsa ani bir kontrol sinyali ile tekrar kayma yüzeyine getirilmeye çalışılır. Kayan kipli kontrolcünün sensör ve rüzgar gibi bozuculara karşı performansını karşılaştırmak için PID kontrol de incelenmiştir. Farklı yörüngeler ve farklı bozuculara karşı iki kontrolcünün performansı karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Unmanned aerial vehicles (UAV) are widely used in various fields today. Especially in recent years, UAVs have become increasingly common in civilian areas such as agriculture and photography, as well as military use. UAVs are complex systems with nonlinear structure. Therefore, various studies are carried out on the control of UAVs in industry and academic studies. In this study, the nonlinear control of a quadrotor's position and attitude is examined. In this regard, the nonlinear mathematical model of the vehicle was created in Matlab/Simulink environment with Newton-Euler method. Various effects such as motor, sensor noise and wind-induced force/torque have been considered to make this model more realistic. In order to make the quadrotor model closer to reality, experiments and measurements were made on the mechanical properties of the vehicle, motor characteristics and sensor noises. For the control of the vehicle, a nonlinear controller, the sliding mode contoller, is examined. Sliding mode contol is a control method that tries to keep the system response on the sliding surface using a switching signal. If the system states go out of the sliding surface, it is tried to be brought back to the sliding surface with a sudden control signal. PID control is also examined to compare the performance of the sliding mode controller against disturbances such as sensors and wind. The performance of the two controllers against different trajectories and disturbances is compared.
Benzer Tezler
- A practical implementation of navigation and obstacle avoidance for quadcopters
Dört pervaneli helikopterler için bir engelden kaçınma ve seyrüsefer uygulaması
ONUR YILDIRIM
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Üç kent, üç gerçeklik: Melbourne, Detroit ve İstanbul üzerinden planlı, plansız ve melez kentleşmenin ekosistem üzerindeki yansımaları
Three cities, three realities: the ecological impacts of planned, unplanned, and hybrid urbanization through Melbourne, Detroit, and Istanbul
SALİH ZEKİ AZAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiKentsel Tasarım Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ YÜZER
- Takagı ? sugeno bulanık modeli tabanlı kontrol sistemi için kararlı ve gürbüz (robust) denetleyici tasarımı
Design of stable and robust controller for takagi ? sugeno fuzzy model based control system
BURAK TEKGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MANAFEDDİN NAMAZOV
- Elektromanyetik filtreler için FPGA tabanlı adaptif kontrolör tasarımı ve gerçekleştirilmesi
FPGA based adaptive controller design and implementation for electromagnetic filters
İLKER ALİ ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADETDİN HERDEM
- İki serbestlik dereceli helikopter için Kalman filtresi tabanlı durum/model parametre tahmini ve dayanıklı denetleyici tasarımı
Kalman filter based state/model parameter estimation and robust controller design for two degree of freedom helicopter
İBRAHİM MUCUK
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYHAN ÖZDEMİR