Control methods for underactuated systems
Eksik eyletimli sistemler için kontrol yöntemleri
- Tez No: 854280
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KEMAL ÖZGÖREN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kontrol teorisi, Kontrol yöntemleri, Makine mühendisliği, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Control theory, Control methods, Mechanical engineering, Middle East Technical University
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Kontrol Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava, uzay, yer ve deniz araçları alanlarında eksik eyletimli sistemler son yıllarda sıklıkla araştırılmaktadır. Bu sistemlerin arkasındaki temel kavram eyletici sayısının serbestlik derecesi sayısından daha az olmasıdır. Problemin tanımında holonomik olan ve holonomik olmayan kısıtları ve geçici eksik eyletimliliği ele almayan önceki çalışmaların aksine, bu tezde konumsal ya da devinimsel serbestlik derecesini bulmak için bu kısıtlar ile aynı zamanda geçici eksik eyletimlilik tanımı kullanılacaktır. Bu durumda, dikkat geçen noktalardan birisi pozisyon seviyesinde eksik eyletimli olabilen sistem holonomik olmayan kısıtlara bağlı olarak hız seviyesinde tam eyletimli davranabilir olmasıdır. Kontrol teorisi ile ilgili olarak ise, eksik eyletimlilik sistemin çıktılarına göre tanımlanmalıdır. Eksik eyletimli sistemlerin kontrolünün hala çözüm bekleyen ve zorlu problemleri vardır. Birçok araştırmacı öncelikle eksik eyletimli sistemlerin kararlılığına odaklanmıştır. Kontrol girdisinden fazla durum ve çıktı kararlı yapılabilir, fakat izleme yapılacak çıktı sayısı kontrol girdi sayısına eşit olmalıdır. Bu yüzden izleme kontrolü eksik eyletimli sistemlerde son zamanlarda en cazip alanlardan biri haline gelmiştir. Bu tezde, sistemler, mekanizma ve kontrol gibi farklı bakış açılarından farklı tanımlara göre eksik eyletimlilik özelliklerini sınıflandırmak için dikkate alınmıştır. Kararlılık ve kontrol edilebilirlik seçilen sistemler hakkında ele alınan ilk konu olmuştur ve daha sonra izlenebilirlik incelenmiştir. Ek olarak, bu çalışmada kontrol girdilerinden fazla olan kontrol çıktıları için kabul edilebilir hata aralığı içerisinde izlenilebilecek yeni çıktılar tanımlayacak bir dönüşümün olup olmadığını ve bu yeni çıkışlar arasında anahtarlamaya veya zaman paylaşımına dayalı bir kontrol kuralının mümkün olup olmadığını inceleyerek dolaylı izleme çözümü ele alınmıştır.
Özet (Çeviri)
Underactuated systems in the areas of aerospace, ground and marine vehicles have often been investigated during the last decades. The basic concept behind these systems is that the number of actuators is less than the number of degrees of freedom. Unlike previous works which do not consider holonomic and non-holonomic constraints in the problem definition and temporary underactuation, in this thesis these constraints will be used to find out actual or motion degree of freedom as well as definition of temporary underactuation. So, one of the remarkable notes is that the system can be underactuated at position level whereas acting fully actuated at velocity level depending on the non-holonomic constraints. Regarding control theory, underactuation needs to be defined by outputs. Control of underactuated systems still has open and challenging problems. Many researchers have focused on stabilization of underactuated systems primarily. States and outputs more in number than control inputs can be stabilizable. However, number of outputs to be tracked must be equal to number of control inputs. Hence the tracking control has recently become one of the most attractive areas in underactuated systems. In this thesis, systems are considered to classify their underactuated properties according to different definitions in different perspectives such as mechanisms and control. Stabilization and controllability are the first issues considered for the selected systems and then trackability is examined. In addition, this work also looks further into the so-to-speak indirect tracking in the acceptable range of error by studying whether there is a possible transformation to define new outputs that can be trackable and there is a possible control law such as switching or time sharing between the outputs that still outnumber the control inputs.
Benzer Tezler
- Bir sınıf eksik tahrikli doğrusal olmayan sistemin kontrolü için koordinat dönüşümü tabanlı ayrık zamanlı kayan kipli kontrolcü tasarımı
Design of a discrete time sliding mode controller based on coordinate transformation for the control of a class of underactuated nonlinear system
SERDAR ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH ADIGÜZEL
- Decoupled backstepping sliding mode control of underactuated systems with uncertainty
Belirsizlik altındaki eksik eyleyicili sistemlerin ayrıklaştırılmış geri adımlamalı kayan kipli kontrol metodu ile kontrolü
BARIŞ ATA
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN ÇOBAN
- Motion planning and control of underactuated systems over optimized trajectories
Kısıtlı tahrikli sistemlerin optimize yörüngeler üzerinde hareket planlaması ve kontrolü
EMİNALP KOYUNCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA MERT ANKARALI
- Immersion and invariance yaklaşımıyla doğrusal olmayan mekanik sistemlerde ayrık-zamanlı bozucu bastırma ve uygulamaları
Discrete-time disturbance attenuation for nonlinear mechanical systems with immersion and invariance approach and its applications
FATİH ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Control of an underactuated system around a periodicorbit
Eksik tahrikli bir sistemin periyodik yörünge çevresindekontrolü
AYŞE DENİZ DUYUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA MERT ANKARALI