Research Article

ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ

Volume: 9 Number: 3 September 1, 2021
EN TR

ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ

Abstract

Sunulan çalışma, bir esnek robot kol sisteminin hareket kontrolüne yönelik LQR denetleyici tasarımı ile kontrol parametrelerinin optimizasyonu hakkında ayrıntılı analizler sunmaktadır. Optimizasyonun temel amacı esnek robot kol sisteminin istenilen açısal konuma en hızlı şekilde gelmesini sağlamak ve uç sapmalarını ortadan kaldırmaktır. Titreşimli Parçacık Sistemi algoritması ilk kez bu çalışma ile LQR ağırlık matrislerinin ayarlanmasında kullanılmıştır. Önerilen yaklaşımın etkinliği, Genetik Algoritma ve Yapay Arı Kolonisi gibi iyi bilenen optimizasyon algoritmaları ile karşılaştırılarak gösterilmiştir. Ayrıca çalışma kapsamında esnek robotik sistemler için kontrol yanıtının önemli parametrelerini dikkate alan bir çoklu amaç fonksiyonu da önerilmektedir. Optimizasyon algoritmalarına ait parametreler geniş bir arama uzayı taranarak belirlenmiş olup her algoritma dört farklı popülasyon değeri altında incelenerek 100 iterasyon için sonuçlar elde edilmiştir. Optimizasyon algoritmaları ile elde edilen en iyi kontrol sonuçları, esnek robot kol sistemine uygulanarak elde edilen sonuçlar teorik ve deneysel olarak karşılaştırılmıştır. Makale, tanıtılan optimizasyon algoritmalarının her biri için gerekli teorik arka plan ile uygulamaya yönelik ayrıntıları sunacak şekilde düzenlenmiştir.

Keywords

References

  1. Abdel-razak, M. H., Ata, A. A., Mohamed, K. T., Haraz, E. H., 2020, “Proportional–integral-derivative controller with inlet derivative filter fine-tuning of a double-pendulum gantry crane system by a multi-objective genetic algorithm.”, Engineering Optimization, Vol. 52, No. 3, pp. 527-548.
  2. Basturk, B., 2006, “An artificial bee colony (ABC) algorithm for numeric function optimization”, In IEEE Swarm Intelligence Symposium, Vol. 39, No. 3, pp. 459-471.
  3. Bilgic, H. H., Sen, M. A., Kalyoncu, M., 2016, “Tuning of LQR controller for an experimental inverted pendulum system based on The Bees Algorithm”, Journal of Vibroengineering, Vol. 18, No. 6, pp. 3684-3694.
  4. Bilgic, H. H., Sen, M. A., Yapici, A., Yavuz, H., Kalyoncu, M., 2021, “Meta-Heuristic Tuning of the LQR Weighting Matrices Using Various Objective Functions on an Experimental Flexible Arm Under the Effects of Disturbance.” Arabian Journal for Science and Engineering, 1-14.
  5. Bilgic, H. H., Conker C, Yavuz H., 2021, “Fuzzy logic–based decision support system for selection of optimum input shaping techniques in point-to-point motion systems”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, 235(6), 795- 808.
  6. Bilgiç, H. H., Tutumlu, M. S., Conker, Ç., 2021, “Top ve çubuk sistemi için kaskad denetleyici parametrelerinin meta-sezgisel algoritmalarla optimizasyonu.” Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Vol. 23, No. 67, pp. 157-167.
  7. Bingul, Z., Karahan, O., 2018, “Comparison of PID and FOPID controllers tuned by PSO and ABC algorithms for unstable and integrating systems with time delay”, Optimal Control Applications and Methods, Vol. 39, No. 4, pp. 1431-1450.
  8. Cao, Q. S., Zhou, J. H., Li, L., Ye, L., 2010, “Vibration control of piezoelectric flexible manipulator based on fuzzy self-tuning PID algorithm”, Journal of Vibration and Shock, Vol. 29, No. 12, pp. 181-186.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

September 1, 2021

Submission Date

March 12, 2021

Acceptance Date

August 3, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 9 Number: 3

APA
Özkaya, S., Conker, Ç., & Bilgiç, H. H. (2021). ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ. Konya Journal of Engineering Sciences, 9(3), 735-752. https://doi.org/10.36306/konjes.896087
AMA
1.Özkaya S, Conker Ç, Bilgiç HH. ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ. KONJES. 2021;9(3):735-752. doi:10.36306/konjes.896087
Chicago
Özkaya, Semih, Çağlar Conker, and Hasan Hüseyin Bilgiç. 2021. “ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences 9 (3): 735-52. https://doi.org/10.36306/konjes.896087.
EndNote
Özkaya S, Conker Ç, Bilgiç HH (September 1, 2021) ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ. Konya Journal of Engineering Sciences 9 3 735–752.
IEEE
[1]S. Özkaya, Ç. Conker, and H. H. Bilgiç, “ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ”, KONJES, vol. 9, no. 3, pp. 735–752, Sept. 2021, doi: 10.36306/konjes.896087.
ISNAD
Özkaya, Semih - Conker, Çağlar - Bilgiç, Hasan Hüseyin. “ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences 9/3 (September 1, 2021): 735-752. https://doi.org/10.36306/konjes.896087.
JAMA
1.Özkaya S, Conker Ç, Bilgiç HH. ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ. KONJES. 2021;9:735–752.
MLA
Özkaya, Semih, et al. “ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ”. Konya Journal of Engineering Sciences, vol. 9, no. 3, Sept. 2021, pp. 735-52, doi:10.36306/konjes.896087.
Vancouver
1.Semih Özkaya, Çağlar Conker, Hasan Hüseyin Bilgiç. ESNEK ROBOT KOL SİSTEMİ İÇİN LQR DENETLEYİCİ PARAMETRELERİNİN METASEZGİSEL ALGORİTMALAR KULLANILARAK BELİRLENMESİ. KONJES. 2021 Sep. 1;9(3):735-52. doi:10.36306/konjes.896087

Cited By