Recursive least squares estimator based adaptive slidingmode controller for an autonomous underwater vehicle
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SERTAÇ ÇAKIR
Danışman: Mustafa Mert Ankaralı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Su altı araçlarının matematiksel modelleri doğrusal olmayan baskın terimlere sahiptir, hareket eksenleri arasında yoğun etkileşim vardır ve belirsizlik miktarları da yüksektir. Bu nedenle otonom su altı aracı otopilotları için gürbüz ve kapsayıcı bir kontrol stratejisi geliştirmek önemlidir. Bunun yanında model parametrelerini hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemleriyle hesaplamak oldukça pahalı ve bir o kadar da zaman alan bir iştir. Dolayısıyla, kontrol sistem tasarımında model katsayılarının hesaplanması için hesaplamalı akışkanlar dinamiği yöntemlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırabilecek bir adaptif yaklaşım oldukça avantajlıdır. Bu tez çalışmasında; otonom su altı aracının yönelim kontrolü çok değişkenli kayan kipli kontrolcü kullanılarak gürbüz bir şekilde icra edilmiştir. Kayan kipli kontrolcüler için bilinen bir problem olan çatırtı fenomeni oransal-integral kontrolcü benzeri bir sınır katmanı anahtarlama tasarımıyla çözülmüştür. Aracın hidrodinamik katsayıları; kayan kipli kontrolcünün denk kontrol terimine entegre edilmiş yinelemeli en küçük kareler kestirimcisi kullanılarak çevrimiçi olarak kestirilmiştir. Önerilen yöntemin kestirim, kararlılık ve referans takip performansları yüksek sadakatli araç ve çevre modellerine dayanan simülasyon ortamında doğrulanmıştır. Parametre kestirim performansı ayrıca gerçek su altı aracı test verileri kullanılarak da kanıtlanmıştır. Sonuç olarak bu çalışmada; önerilen yöntemin geçmişten gelen hidrodinamik bilgilere ve ekstra parametre ayarlama eforuna ihtiyaç duymadan bir otonom su altı aracının yönelimini kontrol edebildiği gösterilmiştir.