Tez No İndirme Tez Künye Durumu
713412
Fault-tolerant sliding mode control design for an electromechanical system / Elektromekanik bir sistem için hata-toleranslı kayan kipli kontrol tasarımı
Yazar:MERVE NİLAY AYDIN
Danışman: PROF. DR. RAMAZAN ÇOBAN
Yer Bilgisi: Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin:Doğrusal olmayan kontrol = Nonlinear control ; Elektromekanik endüstrisi = Electromechanical industry ; Hata toleransı = Fault tolerance ; Kayan kipli denetim = Sliding mode control
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2022
127 s.
Bu tezin amacı, belirsizlikler ve bozulmalar altında bir elektromekanik sistemin hız kontrolü için uyarlanabilir dinamik oransal-integral-türevsel kayan yüzey tabanlı ikinci dereceden hata toleranslı kayan kipli kontrolcü tasarlamaktır. Kayan kipli kontrol tekniği, sistemin durumunu değiştirmeye yanıt olarak kontrolcü yapısını değiştirme mantığıyla çalışan gürbüz bir kontrol yöntemidir. Uyarlanabilir kontrolün çevrim içi uyarlama becerisi, belirsizliklere sahip doğrusal olmayan dinamik bir sistem için sabit veya yavaş değişen parametreler açısından onu kayan kipli kontrolden üstün kılar. Hataya dayanıklı kontrol, güvenlik açısından kritik sistemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışma, ikinci dereceden uyarlanabilir dinamik kayan kipli kontrolün gürbüz özelliklerinin bileşen hatası probleminde nasıl kullanılacağını göstermeyi amaçlamaktadır. Kontrol tasarım süreci, uygun olmayan koşulların varlığında bile tüm sistem için kapalı döngü kararlılığı sağlamaya öncelik verir. Lyapunov teoremi, kapalı döngü sistemin tasarımını ve kararlılığını doğrulamak için kullanılmıştır. Sunulan uyarlanabilir dinamik birinci ve ikinci dereceden hata toleranslı kayan kipli kontrolcüler ve geleneksel kayan kipli kontrolcü birbiriyle karşılaştırılmış ve sonuçlar tartışılmıştır. Önerilen hata toleranslı kontrolcünün deneysel sonuçları, parametrik belirsizlikler ve bozulmalar karşısında, uygun referans izleme performansı elde ettiğini ve geleneksel kayan kipli kontrolcüden daha gürbüz olduğunu göstermiştir.
The purpose of this thesis is to propose an adaptive dynamic proportional–integral–derivative sliding surface based second-order fault-tolerant sliding mode controller for speed control of an electromechanical system under uncertainties and disturbances. The sliding-mode control technique is a robust control scheme that obtains the desired output with a concept of changing the controller's structure in response to change the state of the system. The online adaption skill of adaptive control makes it superior to sliding mode control in terms of constant or slowly-varying parameters for a non-linear dynamical system having uncertainties. Fault-tolerant control schemes are utilized commonly in safety-critical systems. This study aims to show how to utilize the robust properties of second-order adaptive dynamic sliding-mode control on the problem of component fault. The control design process prioritizes, even in the existence of the unsuitable conditions, providing the closed-loop stability for overall system. The Lyapunov theorem is used for affirming the design and stability of the closed-loop system. The presented adaptive dynamic first and second-order fault-tolerant sliding-mode controllers and the traditional sliding-mode controller are compared with each other and the results are discussed. The experimental results of the proposed fault-tolerant controller, concerning parametric uncertainties and disturbances, acquire suitable tracking performance and show more robustness than the traditional sliding-mode control.