İletişimISSN:e-ISSN: 2980-0064
Yazar GirişiHakem GirişiYeni Üyelik
TürkçeEnglish
AnasayfaAmaç ve KapsamHAKKINDAYAZARLAR İÇİN REHBERMakale GönderSon SayıArşivİletişim

Adaptif Kontrolcü Tasarımı Kullanılarak Laboratuvar Helikopteri Üzerinde Adaptasyon Hız Değişkeni Etkisinin İncelenmesi

BEDRETTİN MAHMUT KOCAGİL,Engin Hasan Çopur,Metin Salamcı

  • BEDRETTİN MAHMUT KOCAGİL: Erzurum Teknik Üniversitesi
  •  Yıl : 2024
  •  Cilt : 3
  •  Sayı : 2
  •  Sayfa : 79-96
Model Referans Adaptif Kontrolcüler (MRAK), modellenememiş dinamiklere ya da parametre belirsizliklerine sahip sistemler için uygun ve kullanımına sıkça başvurulan kontrolcü tasarımlarıdır. MRAK tasarımlarında en önemli husus, seçilen bir referans sistem ile kontrol edilmek istenen sistem arasındaki hata değerinin sıfırlanması ya da makul bir değere düşmesidir. Hata değeri kontrolcü tarafından zaman ilerledikçe azaltılsa da, referans sistemin her zaman aralığında olabildiğince düzgün takip edilmesi de istenir. Bu sebeple, adaptasyon kuralı oluşturulurken, referans model cevabına yakınsama hızı da uygulamacılar açısından önem taşır. Yakınsama hızı da doğrudan adaptasyon hızı ile ilişkilidir. Konvansiyonel adaptasyon kuralı tasarımları, adaptasyon hızı çok büyük değerlere sahip olmadığı sürece takip hata değişimlerinin büyük ve/veya hızlı olması durumlarıyla yeterli ölçüde başa çıkamayabilir. Bazı durumlarda kontrol edilmek istenen sistemin dinamiği ile ilgili apriori bilgiler gerekebilir, bu bilgilerin olmadığı durumlarda adaptasyon hızının çok büyük değerlerde olması dahi adaptasyonda başarı sağlamayabilir. Ayrıca, sistem dinamiğinin ilgili referans model dinamiği ile uyumu da adaptasyonda başarı ve daha iyi takip ihtimalini güçlendirebilir. Bu amaçla çalışma kapsamındaki referans model, klasik yöntemlerin aksine, kontrol edilmek istenen fiziksel sistemin doğasına çok daha uygun gelen doğrusal olmayan matematiğe sahip bir sistem olarak ele alınmıştır. Bu araştırmanın konusu, adaptasyon kuralında önemli rol oynayan adaptasyon hızı değişkeninin, doğrusal olmayan bir referans sistemi tasarlanarak elde edilmiş MRAK’ye sahip fiziksel bir sistem üzerindeki etkinliğinin irdelenmesidir. Bu irdeleme, önerilen MRAK tasarımının özelinde, üç serbestlik dereceli bir helikopter sisteminin benzetimi yapılarak sonuçların kıyaslanması şeklinde gerçekleştirilmiştir. Kıyaslamalar, helikopterin konum kontrolleri sağlanan iki eksen üzerinden yapılmıştır. Test edilen her bir MRAK, adaptasyon hızı haricindeki değişkenler farklılaştırılmadan ele alınmış ve değişen adaptasyon kurallarıyla, referans sistem takiplerinin ne ölçüde yapılabildiği incelenmiştir.
Atıf yapmak için : Kocagil, B. M., Çopur, E. H., & Salamcı, M. U. (2024). Adaptif kontrolcü tasarımı kullanılarak laboratuvar helikopteri üzerinde adaptasyon hız değişkeni etkisinin incelenmesi. Aerospace Research Letters (ASREL), 3(2), 79-96. https://doi.org/10.56753/ASREL.2024.2.2

Çıkar İlişkisi : Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Bu makale CC BY-NC 4.0 lisansı ile yayımlanmıştır.
Asrel Aerospace Research Letters
2024, Cilt3, Sayı2
E-ISSN: 2980-0064
Geliş Tarihi : , Kabul Tarihi : , Yayın Tarihi :

Kaynakça

  1. Aström, K. J. & Wittenmark, B. (1995). Adaptive Control (2nd Edition). New York: Addison-Wesley.
  2. Bitmead, R. R., Gevers, M. & Wertz, V. (1990). Adaptive Optimal Control: The Thinking Man's GPC. New York: Prentice Hall.
  3. Egardt, B. (1979). Stability of Adaptive Controllers. Berlin: Springer.
  4. Friedland, B. (1996). Advanced Control System Design (1st Edition). New Jersey: Prentice Hall.
  5. Ioannou, P. A. & Sun, J. (1996). Robust Adaptive Control. New Jersey: Prentice Hall.
  6. Isa, J. T., Wu, B., Wang, Q., Zhang, Y., Burden, S. A., Ratliff, L. J., & Chasnov, B. J. (2024). Effect of Adaptation Rate and Cost Display in a Human-AI Interaction Game. arXiv preprint arXiv:2408.14640.
  7. Ishutkina, M. A. (2004). Design and implementation of a supervisory safety controller for a 3DOF helicopter. Doctoral dissertation, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA.
  8. Kocagil, B. M., Ozcan, S., Arican, A. Ç., Guzey, U. M., Çopur, E. H. & Salamci, M. U. (2018). MRAC of a 3-DoF Helicopter with Nonlinear Reference Model. 26th Mediterranean Conference on Control and Automation (MED) (pp.278-283).
  9. Krstić, M., Kokotovic, P. V. & Kanellakopoulos, I. (1995). Nonlinear and Adaptive Control Design. New York: Wiley.
  10. Landau, I. (1979). Adaptive Control-The Model Reference Approach. New York: Marccl Dekker.
  11. Landau, I. D., Lozano, R., M'Saad, M. & Karimi, A. (2011). Adaptive Control: Algorithms, Analysis and Applications. London: Springer-Verlag. pp.1-33.
  12. Sastry, S. & Bodson, M. (1989). Adaptive Control: Stability, Convergence, and Robustness. New Jersey: Prentice Hall.
  13. Slama, S., Errachdi A. & Benrejeb M. (2019). Online MRAC Method Using Neural Networks based on Variable Learning Rate for Non-linear Systems. International Journal of Computer Applications in Technology, 60(3), 215-224.
  14. Tosun, D.C. & Işık, Y. (2023). Model Reference Adaptive Control of a Quadrotor: Simulation and Flight Tests. International Journal of Computer Applications in Technology, 9(3), 220-239.
  15. Zhang, P. (2010). Advanced Industrial Control Technology: Chapter 19 - Industrial control system simulation routines. New York: William Andrew Publishing. pp.781-810.