Research Article

Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri

Volume: 29 Number: 2 April 30, 2023
TR EN

Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri

Abstract

Bu çalışmada, bir operatör tarafından direk olarak yönlendirilmeden görevlendirildikleri çalışma alanında özerk hareket ederek görevlerini yerine getiren sualtı araçları için parametre bozulmasının varlığı altında yatay düzlemde yörünge izleme problemi ele alınmıştır. Belirlenen bir yörüngenin takip edilmesi probleminde, literatürde sıkça kullanılan PD denetleyicinin yanı sıra geriadımlamalı denetleyici, kayan kipli denetleyici ve doğrusal karesel regülatör kullanımı önerilmiş olup, bu denetleyici yapılarının performansları sinüzaoidal bir yörünge üzerinde test edilmiştir. Önerilen denetleyicilerin literatürdeki denetleyicilere göre yüksek hassasiyete sahip, parazit önleme ve hızlı tepki vermesi sağlanarak performanslarını gerçekleştirmesi sağlanmıştır. Son olarak, geriadımlamalı ve kayan kipli denetleyicinin kararlılığını kanıtlamak için Lyapunov’un kararlılık ilkesi kullanılarak sistemin kararlı davranışı simülasyon üzerinde gösterilmiştir. Simülasyon ortamında tüm önerilen denetleyicilerin aynı bozucu etki altında istenilen yörüngeyi takip ettiği doğrulanmıştır. Ayrıca önerilen geriadımlamlı denetleyicisindeki keskin geçişler kayan kipli kontrolcü ile giderilmiş ve sistem üzerinde meydana gelebilecek olası arızaların önüne geçilmiştir.

Keywords

References

  1. [1] Kumar N, Rani M. “An efficient hybrid approach for trajectory tracking control of autonomous underwater vehicles”. Applied Ocean Research, 95, 1-10, 2020.
  2. [2] Elmokadem T, Zribi M, Youcef-Toumi K. “Trajectory tracking sliding mode control of underactuated AUVs”. Nonlinear Dynamics, 84(2), 1079-1091, 2016.
  3. [3] Zhang H, Zhang Y, Xu Y, Zhou J, Guo Y. “Research on backstepping tracking control of deep-diving AUV based on biological ınspiration”. IEEE 2020 Chinese Control and Decision Conference (CCDC), Hefei, China, 22-24 August 2020.
  4. [4] Lakhwani, DA, Adhyaru, DM. “Performance comparison of PD, PI and LQR controller of autonomous under water vehicle”. IEEE 2013 Nirma University International Conference on Engineering (NUiCONE), Gujarat, India, 28-30 November 2013.
  5. [5] Meng F, Liu A, Jing S, Zu Y. “FSM trajectory tracking controllers of OB-AUV in the horizontal plane”. IEEE 2021 International Conference on Intelligence and Safety for Robotics (ISR), Nagoya, Japan, 4-6 March 2021.
  6. [6] Li J, Du J, Zhu G, Lewis FL. “Simple adaptive trajectory tracking control of underactuated autonomous underwater vehicles under LOS range and angle constraints”. IET Control Theory & Applications, 14(2), 283-290, 2020.
  7. [7] Duan K, Fong S, Chen CP. “Reinforcement learning based model-free optimized trajectory tracking strategy design for an AUV”. Neurocomputing, 469, 289-297,2022.
  8. [8] Elmokadem T, Zribi M, Youcef-Toumi K. “Terminal sliding mode control for the trajectory tracking of underactuated Autonomous Underwater Vehicles”. Ocean Engineering, 129, 613-625, 2017.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Umut Tilki * This is me
Türkiye

Publication Date

April 30, 2023

Submission Date

September 21, 2021

Acceptance Date

May 20, 2022

Published in Issue

Year 2023 Volume: 29 Number: 2

APA
Oruç, İ. N., & Tilki, U. (2023). Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 29(2), 131-145. https://izlik.org/JA65SL56DM
AMA
1.Oruç İN, Tilki U. Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29(2):131-145. https://izlik.org/JA65SL56DM
Chicago
Oruç, İrem Nur, and Umut Tilki. 2023. “Otonom Sualtı Aracı Yörünge Izleme Kontrol Algoritmalarının Analizleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 (2): 131-45. https://izlik.org/JA65SL56DM.
EndNote
Oruç İN, Tilki U (April 1, 2023) Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29 2 131–145.
IEEE
[1]İ. N. Oruç and U. Tilki, “Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 2, pp. 131–145, Apr. 2023, [Online]. Available: https://izlik.org/JA65SL56DM
ISNAD
Oruç, İrem Nur - Tilki, Umut. “Otonom Sualtı Aracı Yörünge Izleme Kontrol Algoritmalarının Analizleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 29/2 (April 1, 2023): 131-145. https://izlik.org/JA65SL56DM.
JAMA
1.Oruç İN, Tilki U. Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2023;29:131–145.
MLA
Oruç, İrem Nur, and Umut Tilki. “Otonom Sualtı Aracı Yörünge Izleme Kontrol Algoritmalarının Analizleri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, vol. 29, no. 2, Apr. 2023, pp. 131-45, https://izlik.org/JA65SL56DM.
Vancouver
1.İrem Nur Oruç, Umut Tilki. Otonom sualtı aracı yörünge izleme kontrol algoritmalarının analizleri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 2023 Apr. 1;29(2):131-45. Available from: https://izlik.org/JA65SL56DM