Dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi, gauss gürültüsü ve parametre belirsizliği altında lyapunov tabanlı ve geri adımlamalı kontrolcü tasarımı / (Record no. 200459464)

MARC details
000 -LEADER
fixed length control field 09702nam a2200673 i 4500
003 - CONTROL NUMBER IDENTIFIER
control field TR-AnTOB
005 - DATE AND TIME OF LATEST TRANSACTION
control field 20240115101048.0
007 - PHYSICAL DESCRIPTION FIXED FIELD--GENERAL INFORMATION
fixed length control field ta
008 - FIXED-LENGTH DATA ELEMENTS--GENERAL INFORMATION
fixed length control field 171111s2022 xxu e mmmm 00| 0 eng d
035 ## - SYSTEM CONTROL NUMBER
System control number (TR-AnTOB)200459464
040 ## - CATALOGING SOURCE
Original cataloging agency TR-AnTOB
Language of cataloging eng
Description conventions rda
Transcribing agency TR-AnTOB
041 0# - LANGUAGE CODE
Language code of text/sound track or separate title Türkçe
099 ## - LOCAL FREE-TEXT CALL NUMBER (OCLC)
Classification number TEZ TOBB FBE ELE Ph.D’23 KAR
100 1# - MAIN ENTRY--PERSONAL NAME
Personal name Karahan, Mehmet
Relator term author
9 (RLIN) 127965
245 10 - TITLE STATEMENT
Title Dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi, gauss gürültüsü ve parametre belirsizliği altında lyapunov tabanlı ve geri adımlamalı kontrolcü tasarımı /
Statement of responsibility, etc. Mehmet Karahan; thesis advisor Coşku Kasnakoğlu.
246 13 - VARYING FORM OF TITLE
Title proper/short title Modeling of a quadrotor unmanned aerial vehicle, lyapunov based and backstepping controller design under gaussian noise and parameter uncertainty
264 #1 - PRODUCTION, PUBLICATION, DISTRIBUTION, MANUFACTURE, AND COPYRIGHT NOTICE
Place of production, publication, distribution, manufacture Ankara :
Name of producer, publisher, distributor, manufacturer TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü,
Date of production, publication, distribution, manufacture, or copyright notice 2024.
300 ## - PHYSICAL DESCRIPTION
Extent xxii, 104 pages :
Other physical details illustrations ;
Dimensions 29 cm
336 ## - CONTENT TYPE
Content type term text
Content type code txt
Source rdacontent
337 ## - MEDIA TYPE
Media type term unmediated
Media type code n
Source rdamedia
338 ## - CARRIER TYPE
Carrier type term volume
Carrier type code nc
Source rdacarrier
502 ## - DISSERTATION NOTE
Dissertation note Tez (Doktora Tezi)--TOBB ETÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Ağustos 2023
520 ## - SUMMARY, ETC.
Summary, etc. Günümüzde insansız hava araçları oldukça geniş bir alanda kullanılmaktadır. Terörle mücadele, keşif ve gözetleme, yangın ve doğal afetlerle mücadele, arama kurtarma, haritalama, maden arama, bilimsel araştırma, kargo taşıma, nakil amacıyla organ taşıma, tarımsal ilaçlama, fotoğrafçılık, hobi ve sportif amaçlı uçuşlar insansız hava araçlarının kullanım alanına girmektedir. İnsansız hava araçları, insanlı uçaklara kıyasla üretim maliyetinin daha düşük olması, içinde pilot bulundurmaması ve küçük boyutları sayesinde daha sert manevralar yapabilmesi nedeniyle daha avantajlıdır. İnsansız hava araçları, kanatlı insansız hava araçları ve dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçları olarak iki kategoride düşünülebilir. Dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçları, iniş ve kalkış esnasında piste ihtiyaç duymama, havada asılı kalabilme, kendi ekseni etrafında dönebilme, havada takla atabilme ve sert manevralar yapabilme kabiliyetine sahiptir. Bu özellikleri dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçlarını sabit kanatlı insansız hava araçlarına kıyasla daha avantajlı hale getirmektedir. Quadrotor insansız hava araçları da dikey iniş kalkış yapabilen dört rotorlu araçlardır. Quadrotor insansız hava aracının sistem dinamikleri katı bir cismin uzaydaki 6 serbestlik dereceli hareketine benzemektedir. Bu 6 serbestlik derecesi açısal hızların oluşmasını sağlayan ve Euler açıları olarak bilinen yalpa, yunuslama, sapma açıları ile üç boyutlu uzayda lineer hareketleri tanımlayan x, y, z eksenlerinden oluşmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında öncelikle quadrotor insansız hava aracının doğrusal olmayan modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu model MATLAB/Simulink yazılımı kullanılarak bilgisayar ortamında gerçeklenmiştir. Daha sonra quadrotorun irtifasının, yalpa, yunuslama ve sapma açılarının kontrolü için farklı kontrolcü tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında tüm bu zor koşullara karşı en dayanıklı şekilde çalışacak gürbüz kontrolcü tasarımı elde edilmeye çalışılmıştır. Öncelikle endüstride yaygın olarak kullanılması nedeniyle PID kontrolcü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu kontrolcü için PID Tuning metodu kullanılarak optimum kontrolcü katsayıları elde edilmiştir. Daha sonra endüstride yaygın olarak kullanılan PID kontrolcüden daha gürbüz bir kontrolcü yaklaşımı elde edilmeye çalışılmıştır. Bu amaçla öncelikle Lyapunov kararlılık teoremine dayanan Lyapunov tabanlı kontrolcü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Daha sonra Lyapunov kararlılık teoreminin öz yinelemeli bir uyarlaması olan geri adımlamalı kontrolcü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan kontrolcüler normal koşullar altında, beyaz Gauss gürültüsü altında, parametre belirsizliği altında, eşzamanlı parametre belirsizliği ve beyaz Gauss gürültüsü altında, pembe gürültü altında, kahverengi gürültü altında, mavi gürültü altında, mor gürültü altında ve sinüzoidal bozucu altında test edilmiştir. Ayrıca kontrolcülerin sert manevra yapabilme kabiliyetlerini test etmek için üçgen referans ve sinüzoidal referans takibi simülasyonları yapılmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin yükselme zamanı, aşım ve oturma zamanı verileri karşılaştırılmıştır. Elde edilen veriler geri adımlamalı kontrolcünün bütün koşullarda en az aşıma ve en kısa oturma zamanına sahip olduğunu göstermiştir. Böylece yapılan simülasyonlar ve elde edilen veriler sonucunda geri adımlamalı kontrolcü tasarımının klasik PID kontrolcüden ve Lyapunov tabanlı kontrolcüden daha gürbüz olduğu ispatlanmıştır.
Summary, etc. Nowadays, unmanned aerial vehicles are used in a very wide area. Combating terrorism, reconnaissance and surveillance, fighting fire and natural disasters, search and rescue, mapping, mineral exploration, scientific research, cargo transport, organ transport, agricultural spraying, photography, hobby and sportive flights are among the areas of use of unmanned aerial vehicles. Unmanned aerial vehicles are more advantageous compared to manned aircraft due to their lower production cost, not carrying pilots, and being able to perform harder maneuvers thanks to their small size. Unmanned aerial vehicles can be considered in two categories: winged unmanned aerial vehicles and vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles. Unmanned aerial vehicles that can take-off and land vertically do not need a runway during take-off and landing, they have the ability to hang in the air, rotate around their own axis, flip in the air and perform harsh maneuvers. These features make unmanned aerial vehicles capable of vertical take-off and landing more advantageous compared to fixed-wing unmanned aerial vehicles. Quadrotor unmanned aerial vehicles are four propeller vehicles that can take off and land vertically. The system dynamics of the quadrotor unmanned aerial vehicle are similar to the motion of a rigid body in space with 6 degrees of freedom. These 6 degrees of freedom consist of roll, pitch and yaw angles, known as Euler angles, which enable the formation of angular velocities, and x, y, z axes, which define linear movements in three-dimensional space. Within the scope of this thesis work, first of all, a nonlinear model of the quadrotor unmanned aerial vehicle was created. This created model was implemented in computer environment using MATLAB/Simulink software. Then, different controller designs were developed to control the altitude, roll, pitch and yaw angles of the quadrotor. Within the scope of the thesis work, an attempt was made to obtain a robust controller design that would work in the most durable way against all these difficult conditions. First of all, PID controller design was carried out due to its widespread use in the industry. For this controller, optimum controller coefficients were obtained by using the PID Tuning method. Then, an attempt was made to obtain a more robust controller approach than the PID controller commonly used in the industry. For this purpose, firstly, a Lyapunov based controller design based on the Lyapunov stability theorem was carried out. Then, a backstepping controller design, which is a recursive adaptation of the Lyapunov stability theorem, was carried out. The designed controllers were tested under normal conditions, white Gaussian noise, parameter uncertainty, simultaneous parameter uncertainty and white Gaussian noise, pink noise, brown noise, blue noise, purple noise and sinusoidal disturbance. In addition, triangle reference and sinusoidal reference tracking simulations were made to test the hard maneuvering capabilities of the controllers. The rise time, overshoot and settling time data of the designed controllers were compared. The data obtained showed that the backstepping controller had the least overshoot and the shortest settling time under all conditions. Thus, as a result of the simulations and the data obtained, it has been proven that the backstepping controller design is more robust than the classical PID controller and the Lyapunov based controller.<br/>
653 ## - INDEX TERM--UNCONTROLLED
Uncontrolled term Oransal integral türevsel kontrol
Uncontrolled term Lyapunov tabanlı kontrol
Uncontrolled term Geri adımlamalı kontrol
Uncontrolled term Beyaz Gauss gürültüsü
Uncontrolled term Pembe gürültü
Uncontrolled term Kahverengi gürültü
Uncontrolled term Mavi gürültü
Uncontrolled term Mor gürültü
Uncontrolled term Sinüzoidal bozucu
Uncontrolled term Quadrotor
Uncontrolled term İnsansız hava aracı
Uncontrolled term Gürbüz kontrol
Uncontrolled term Doğrusal olmayan kontrol
Uncontrolled term Modelleme
Uncontrolled term Simülasyon
Uncontrolled term Proportional integral derivative control
Uncontrolled term Lyapunov based control
Uncontrolled term Backstepping control
Uncontrolled term Gaussian white noise
Uncontrolled term Pink noise
Uncontrolled term Brownian noise
Uncontrolled term Blue noise
Uncontrolled term Violet noise
Uncontrolled term Sinusoidal disturbance
Uncontrolled term Quadrotor
Uncontrolled term Unmanned aerial vehicle
Uncontrolled term Robust control
Uncontrolled term Nonlinear control
Uncontrolled term Modelling
Uncontrolled term Simulation
700 1# - ADDED ENTRY--PERSONAL NAME
Personal name Kasnakoğlu, Coşku
9 (RLIN) 71445
Relator term advisor
710 ## - ADDED ENTRY--CORPORATE NAME
Corporate name or jurisdiction name as entry element TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi.
Subordinate unit Fen Bilimleri Enstitüsü
9 (RLIN) 77078
942 ## - ADDED ENTRY ELEMENTS (KOHA)
Koha item type Thesis
Source of classification or shelving scheme Other/Generic Classification Scheme
Holdings
Withdrawn status Lost status Source of classification or shelving scheme Not for loan Collection code Home library Current library Shelving location Date acquired Source of acquisition Total Checkouts Full call number Barcode Date last seen Copy number Date shelved Koha item type
    Other/Generic Classification Scheme Ödünç Verilemez-Tez / Not For Loan-Thesis Tezler Merkez Kütüphane Merkez Kütüphane Tez Koleksiyonu / Thesis Collection 15/01/2024 Bağış / Donation   TEZ TOBB FBE ELE Ph.D’23 KAR TZ01628 15/01/2024 1 15/01/2024 Thesis
Devinim Yazılım Eğitim Danışmanlık tarafından Koha'nın orjinal sürümü uyarlanarak geliştirilip kurulmuştur.