Browsing by Author "Naseri, Babek"

Now showing 1 - 2 of 2

İnsansız Hava Aracı Gürbüz ve Uyarlanabilir Kontrolü
(2025) Demirtaş, Balımgül; Nobahar, Amir; Naseri, Babek; Mechatronics Engineering
Bu tezin amacı, bir İnsansız Hava Aracı (İHA) için gürbüz ve uyarlanabilir yönelim ve irtifa kontrolcüleri tasarlamak ve performanslarını değerlendirmektir. Dört rotorlu İHA sistemi kontrolü için geleneksel ve modern kontrol yöntemleri uygulanmıştır. Geleneksel yöntem, Oransal-İntegral-Türevsel kontrolünü ifade ederken, modern yaklaşımlar Aktif Bozulma Reddetme Kontrolü (ADRC) ve Geri Besleme Hatası ile Öğrenme kontrolcüsü içerir. ADRC yaklaşımında, dört rotorlu İHA sisteminin doğrusal olmayan dinamiklerini ele almak için 2. derecen 4. dereceye kadar Genişletilmiş Durum Gözlemcileri kullanılmaktadır. Dört rotorlu İHA davranışını etkili bir şekilde analiz edebilmek için sisteme ait dinamik model geliştirilmiştir. Dört rotorlu İHA sistemi dinamiğinin eksik eyleyici yapısından dolayı modelleme karmaşık bir durum oluşturmaktadır, dört kontrol girdisi on iki durum değişkenini etkiler ve bu durum, öteleme dinamiklerinin rotasyonel dinamikleriyle bağlantılı olmasından kaynaklıdır. Sistem modeli tasarlandıktan sonra kontrol mimarileri oluşturulmuş ve hedeflenen yörüngelerin doğru bir şekilde takip edilmesini sağlamak için kontrol parametreleri atanmıştır. Performans değerlendirmeleri hem kare hem de helizon yörüngeler için gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan kontrolcülerin dayanıklılığını değerlendirmek amacıyla, tüm dinamiklere farklı harici bozucular uygulanmıştır. Diğer yandan, kontrolcülerin uyarlanabilirliğini incelemek için sistem parametrelerinde değişiklikler yapılmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin harici bozucuları ve parametre belirsizliklerini reddetme performansları, kontrol metrikleri ile analiz edilerek ve yorumlanarak değerlendirilmiştir.
Citation - WoS: 1
Citation - Scopus: 1
Performance Assessment of Tripping and Drilling Operations Controllers on an Experimental Drilling Rig Prototype
(Elsevier, 2023) Nobahar, Amir; Arikan, Kutluk Bilge; Ozbek, Mehmet Efe; Naseri, Babek; Mechatronics Engineering; Department of Mechatronics Engineering; Department of Electrical & Electronics Engineering
Oil well drilling towers have different operating modes during a real operation, each mode involves certain external disturbances and uncertainties. Performance evaluation of robust or adaptive Cascade PID, Active Disturbance Rejection, Loop Shaping, Feedback Error Learning, and Sliding Mode torque controllers, during the tripping and drilling operations, and their practical comparison are studied and evaluated by constructing a drilling rig prototype. The modeling of the experimental setup is extracted by mathematical modeling, and system identification. The practical performance of the controllers and their stabilities against the uncertain forces including the parametric uncertainties and the external disturbances are studied during the operations, by loading and unloading a disturbance weight. It has been shown that the effects of uncertain forces are successfully eliminated by the controllers. The Loop Shaping controller has the best performance among all the designed controllers, and all of them roughly consume the same control energy. A desired speed profile is designed to shape the vertical speed reference during the tripping operation, then its effect on the system behavior is analyzed to prevent the slackening problem in the drilling cable. Also, the behavior of control architectures in two modes of autonomous drilling is studied and analyzed. By analyzing and optimizing the performance efficiency in a controlled environment, along with enhancing the performances of the controllers, what we learn in this research could presumably be applicable in the field to have an accurate and safe operation.