Adaptif Bulanık Kesir Dereceli Kayan Kipli Kontrol Yapısının İnsansız Araçların Denetimine Uygulanması


Doç. Dr. KAMİL ORMAN

Tez Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik-Elektronik Mühendisliği / Kontrol Ve Kumanda Sistemleri, Türkiye

Tez Danışmanı: Prof. Dr. Adnan Derdiyok

Tezin Onay Tarihi: 2018

Özet:

Kayan Kipli Kontrol (KKK) yöntemi, sistemdeki gürültülere karşı gürbüz bir davranış göstermesi, parametre değişimlerinden etkilenmemesi ve doğrusal olmayan bir kontrol yöntemi olması nedeniyle kontrol mühendisliği uygulamalarında popülerdir. Bununla birlikte sistemin kapalı döngü kontrolünde, kontrolcünün süreksiz yapısından kaynaklanan çatırtı etkisi, modellenmemiş dinamiklerin uyarılmasına ve mekanik anlamda sisteme zarar verebilecek yüksek frekanslı salınmalara neden olabilir. Çatırtı etkisinin azaltılması için literatürde farklı yöntemler geliştirilmiş ve çeşitli yaklaşımlar önerilmiştir. Bu tez çalışmasında, kayan kipli kontrolcünün kayma yüzeyi önce kesir dereceli olarak tasarlanmış ve kontrol işaretindeki çatırtının azaltılması hedeflenmiştir. Daha sonra, tasarımı gerçekleştirilen Kesir Dereceli Kayan Kipli Kontrolcünün (KDKKK) sistemdeki parametre değişimlerine kendini adapte edebilmesi için kayma yüzeyi ifadesindeki G tasarım parametresi adaptif bulanık kontrol yöntemi ile güncellenmiştir. Yeni bir yaklaşım olarak önerilen adaptif bulanık kesir dereceli kayan kipli kontrolcünün performansı önce insansız kara ve hava araçlarının benzetim modelleri üzerinde, ardından tasarımı gerçekleştirilen kara aracı ve düşük maliyetli bir quadrotor sisteminde gerçek zamanlı olarak test edilmiştir. Ayrıca önerilen kontrol metodu KKK ve KDKKK’ler ile kıyaslanmış ve elde edilen sonuçlar kontrolcünün hem kara aracının gövde hızı ve yönelme açısı kontrolünü, hem de hava aracının yörünge takibini diğer iki kontrolcüye oranla daha az hata ile gerçekleştirdiğini göstermiştir.