4 results
Search Results
Now showing 1 - 4 of 4
Doctoral Thesis Biyorobotlar için Biyoesinlenmiş Kavramsal Tasarım Metodolojisi(2013) Eroğlu, Aylin Konez; Erden, Abdulkadir; Erden, ZühalBu tezin ana amacı biyorobot tasarımlarına yönelik olarak Biyoesinlenmiş Kavramsal Tasarım (BİKT) metodolojisi geliştirmektir. Tez kapsamında, varolan Biyobenzetim Tasarım (BİT) yaklaşımlara ve sistematik mühendislik tasarım adımlarına dayanarak yeni bir BİKT prosedürü geliştirilmiştir. Geliştirilen prosedür, köpek biyorobotu (BioDog) üzerinde yürüme ve tırısa gitme, hamamböceği biyorobotu (BioCoc) üzerinde tırmanma, sıçrama (çekirge) biyorobotu üzerinde zıplama ve melez (köpek- ıstakoz) biyorobotu üzerinde yürüme hareketleri için uygulanmıştır. Örnek çalışmalardan elde edilen geri bildirimler kullanılarak bir BİKT süreci oluşturulmuştur. Hedeflenen BİKT metodolojisini oluşturmak için geliştirilen BİKT süreci, Klasik Ayrık Olay Sistem Spesifikasyonu (AOSS) modeli ile modellenmiştir.Önerilen BİKT metodolojisi, açık ve tam olarak tanımlanmış altı adım ile müşteri ihtiyaçlarını biyorobotun kavramsal tasarımına dönüştürmektedir. Varolan BİT'lerin eksik olan taraflarının giderilmesi amacı ile biyolojik sistem analizi ve biyobenzetim dönüşüm tasarım adımları bu tez çalışması kapsamında detaylı olarak incelenmiştir.Tez çalışmaları sırasında BİKT metodolojisinin tüm adımları tam olarak her ne kadar dört örnek çalışma üzerinde uygulanmış olsa da, on dört farklı biyolojik sistem ve yirmi dört hareket tipi içerik analizi yöntemi ve/veya gözlem yöntemi kullanılarak incelenmiştir. İçerik analizi için literatür taraması yapılmış, biyolojik sistemlerin gözlemlenmesi için ise bir deney düzeneği kurulmuştur. Deneyler sırasında biyolojik sistemlerin morfoloji, işlev ve davranışları hakkında gerekli bilgiyi edinmek için hızlı kamera kullanılmıştır. Biyobenzetim dönüşüm adımında, biyolojik sistem hakkındaki bu bilgi sistematik olarak biyorobotun kavramsal tasarımı için gerekli olan biyorobot hakkındaki bilgiye dönüştürülmektedir.Doctoral Thesis Merkezi Örüntü Üreteçlerin Optimizasyonu(2018) Elborı, Alftah; Turan, Mehmet; Arıkan, Kutluk BilgeGünümüzde insanlar gibi dinamik ve sağlam hareket edebilen insan robotunu bulmak en zor görevlerden biridir. İki ayaklı hareketi araştıran birçok araştırma olmasına rağmen, günümüzde insan yetenekleri olan robot bulunmamaktadır. Bu tezde robotlarda iki ayaklı hareket için Merkezi Örüntü Üreteçlerin (CPG) optimizasyonu ile ilgili olarak, üç matematiksel yapı tartışılmıştır. Ayrıca, bu tezde iki serbestlik dereceli bir bacakta ritmik hareket elde etmek için CPG'lerin, bağlantısız, tek yönlü veya çift yönlü bağlantılı gibi farklı şekillerde eşleşmeleri incelenmiştir. CPG'lerin üç matematiksel yapısı için de kararlılık analizi yapılmıştır. Bu tezde ele alınan farklı yapılardaki farklı eşleştirmeler arasından üçüncü yapıda çift yönlü eşleştirme en iyi sonucu vermiştir. Yapılardaki parametreler kararlılık bölgesinden seçildiği zaman, herhangi bir duyusal geribildirim olmaksızın önemli sonuçların elde edildiği gözlemlenmiştir.Doctoral Thesis Çok Rotorlu İha'ların Bozucu Giriş Dışlama Tabanlı Denetlenmesi(2016) Aydemir, Mete; İrfanoğlu, Bülent; Yıldız, Erdinç NuriBu çalışmanın başlıca odağı, iki serbestlik dereceli robot kol bulunduran döner kanatlı uçan platformların denetlenmesidir. Tasarlanan denetleyici hem parametre değişimleri hem de robot kolun haraketi sırasında oluşan bozucu girişleri dışlamaktadır. Bu amaçla etkin bozucu giriş dışlama denetimi (ing. ADRC) yöntemi uyarlanmış ve bozucu giriş dışlama yetenekleri incelenmiştir. Çok rotorlu sistemin iki serbestlik dereceli kol ile beraber haraket denklemleri Newton-Euler yaklaşımı kullanılarak türetilmiştir. ADRC yönteminin başarımı, uçuş testleri yoluyla ticari çok rotorlu sistemlerde sıklıkla kullanılan iki döngülü Oransal-İntegral-Türevsel denetleyici ile karşılaştırılmıştır. Çok rotorlu sistemin regülasyon ve bozucu dışlama performansları değişik başarım ölçütleri kullanılarak kıyaslanmıştır. Robot kolun hem yalpa hem de yunuslama eksenlerini aynı anda etkileyen bozucu yarattığında ADRC'nin daha iyi başarım sergilediği görülmüştür.Doctoral Thesis Petrol Kuyu Sondaj Kulesı Modelleme ve Kontrolü(2020) Nam, Amır Nobahar Sadeghı; Özbek, Mehmet Efe; Özbek, Mehmet Efe; Özbek, Mehmet Efe; Arıkan, Kutluk Bilge; Department of Electrical & Electronics Engineering; Department of Electrical & Electronics EngineeringPetrol kuyusu sondaj kuleleri, delme, manevra ve raybalama gibi gerçek bir işlem sırasında farklı çalışma modlarına sahiptir. Her mod bazı belirli dış bozunumlar ve bazı belirsizlikler içerir. Bu çalışmada, sondaj kulesinin ana ekipmanı matematiksel olarak modellenmiş ve matkap dizini (string) ve matkap ucunun, dikey ve dönüşsel hareketlerinin dinamikleri türetilmiştir. Delme hızının, delme işleminde ekonomik bir parametre olarak, optimum değerleri bulunmuş ve matkap ucunu etkı eden kuvvet çıkartılmıştır. Ardından, yukarı çekme ve aşağı indirme işlemleri sırasında, hız profili, aynı zamanda hızlanma ve yavaşlama profilleri çıkartılmıştır. Operasyon modları için doğrusal olmayan model kullanılarak, gürbüz ve adaptif kontrol sistemleri tasarlanmıştır. Bu kontrol stratejileri beş tip kontrolcu içermektedir; Kaskat PID kontrolcusu, Aktif Bozunma Girdisi Reddetme kontrolcusu, Loop Şekillendirme kontrolcusu, Geribesleme Hatası ile Öğrenme kontrolcusu ve Kayan Kipli kontrolcusu. Çalışma, bu kontrolculerin tasarım sürecini sunar ve önerilen kontrol sistemlerinin, referans sinyalini takip performansını ve aynı zamanda parametrik belirsizlikler ve dış bozunum girdileri karşısındaki performansını değerlendirir. Bu karşılaştırma matematiksel performans ölçütlerine ve enerji tüketimine dayanmaktadır. Sahadaki gerçekçi koşullara, kısıtlamalara ve optimum değerlere dayanarak, delme işlemi sırasında, matkap ucuna etki eden kuvveti kontrol etmek amacıyla bazı mimariler sunulmuştur. Son olarak, otonom sondaj işlemi, delme hızının yönetmesiyle, ROP modu, WOB modu, Delta P modu ve Tork modu olmak üzere dört moda denetleyerek incelenmiştir. Kuyu dibi dizisi parametrelerinin ölçülmesi veya tahmin edilmesi araştırılmış ve incelenmiştir. Matkap dizisinin burulma modellenmesi, uzunluğunu eşit bölümlere bölmesiyle gerçekleştirilmiş, ardından Aktif Bozunma Girdisi Reddetme kontrolcu ünitesini hem dikey hem de dairesel hareketlerinde kullanarak, matkap ucu dönme hızını, kaya sertliğini ve matkap ucu üzerindeki torku gerçek zamanlı tahmin etmek için bazı gözlemciler tasarlanıp sunulmuştur. Tutma-bırakma titreşimleri, modelleme ve kontrol için incelenmiştir. Matkap ucu üzerine etki eden kuvvetin manipülasyonu ve kuyu dibi dizisinde sönümlenmenin arttırılması , bu tür titreşimlerin aktif olarak kontrolu için, önerilen iki çözümdür. Bu iki stratejiyi kullanarak, matkap ucu üzerindeki tutma fazı, geçici tutma bırakma ve bırakma fazı türetilmiş ve analiz edilmiştir. Manevra ve sondaj işlemleri sırasında tasarlanan Kaskat PID, Aktif Bozunma Girdisi Reddetme, Loop Şekillendirme, Geribesleme Hatası ile Öğrenme ve Kayan Kipli kontrolculerin, pratik karşılaştırılması ve fiziksel bir kule performansına katkısı incelenmiştir. Bu amaç, deneysel bir sondaj düzeneğinin tasarımı ve kurulumu ile fiziksel ortamda gerçekleşmıştır. Prototip düzeneği matematiksel olarak modellenmiş ve daha sonra uygun doğrusal ve doğrusal olmayan modelleri, sistem tanımlamasıyla çıkartılmıştır. Kontrolculerin davranışı ve kararlılığı, manevra modunda, ve bir bozunum ağırlığı yükleyerek ve boşaltarak incelenmiştir. Girdi şekillendirmenin, sistem davranışı üzerindeki etkisi analiz edilmiştir. Öte yandan, kontrolculerin sondaj işlemi sırasındaki davranışını incelemek için prototip kurulumuna bir matkap eklenmiştir. Son olarak otonomom sondajda, tasarlanan ROP ve WOB modlarının davranışı, fiziksel deney düzeneği üzerinde analiz edip incelenmiştir.