Su Altı Araçlarında Servo Motor Kontrolünün PSO ile Optimizasyonu
Abstract
İnsansız yüzey araçları (USV) günümüzde, otonom veya yarı otonom robotlar olarak tasarlanmış ve teknolojik unsurlara donatılmış birer su altı robotu şeklinde tanımlanmaktadır. Bu çok yönlü akıllı araçlarda algılama, karar verme ve hareket kabiliyetini kurma becerisi mevcut haldedir. Teknolojik donatılarla güçlendirilmiş USV’ler; deniz yüzeyi ve dip tarama, haritalama, sualtında boru hattı döşemelerini gerçekleştirme, bilimsel araştırmalar ve askeri görevlerde kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte, insanlı olarak bilinen denizaltı araçlarına yakıt taşıma veya akü ihtiyaçlarını giderme gibi görevleri de üstlenmektedirler. Bu çalışmada USV yapısının servo motor hız kontrolü PID denetleyici ile MATLAB/ Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir. PID denetleyici katsayıları birincil olarak Ziegler-Nichols ile hesaplanmıştır. İkincil olarak Parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ile optimize edilmiştir. Sistemde bu yönteme göre referans hız değerine yaklaşımı, salınımı ve kontrolü incelenmiştir.
Keywords
“İnsansız denizaltı araçları, Matematiksel Model, PID Kontrol, Parçacık Sürü Optimizasyonu”
References
- Alkan, B., (2012). İnsansız deniz araçları için itiş denetleyicisi tasarımı. İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, İzmir.
- Altuntaş, F. (2017). Patent analizi ile teknoloji ağlarının oluşturulması: İnsansız deniz aracı teknolojileri üzerine bir uygulama. Bayburt Üniversitesi, Sosyal Bilimler Enstitüsü, İşletme Anabilim Dalı Bayburt.
- Beşer, F. (2018). Çoklu otonom insansız deniz araçları için rota planlanması ve engelden sakınma. Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Anabilim Dalı, Elektronik Bilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul.
- Campbell, S., Naeem , W. ,& Irwin, G.W.(2012). A review on improving the autonomy of unmanned surface vehicles through intelligent collision avoidance manoeuvres. Annual Reviews in Control, 36(2),267-283.
- Costanzi, R. Fenucci, D. Manzari, V. Micheli, M. Morlando, L. Terracciano, D. Tesei, A. (2020) Interoperability Between Unmanned Watercraft: Survey and First Field Experiments. Frontiers in Robotics and Artificial Intelligence. Frontiers Media SA.
- De-min Xu, Torpedo automatic control system. [M] Xi'an: Northwestern University Press Inc. 2001. [In Chinese]
- Gang Liu, Zhi-qiang Wang, Jian-cheng Fang, Permanent magnet brushes DC motor control and application [M] Beijing: Mechanical Industry Inc. 2008. [In Chinese]
- Grenestedt, J., Keller, J., Larson, S., Patterson, J. , Spletzer, J, Trephan, T., (2015). LORCA: a high performance usv with applications to surveillance and monitoring. 2015 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR), West Lafayette, IN, USA.
- Hu, C. Fu, L., & Yang, Y. (2018). Common navigation and control for underwater autonomous vessels. In the 2017 IEEE 2 Conference on Information Technology, Networking, Electronics and Automation Control, ITNEC 2017 Proceedings (Vol.2018-January, pp.589-592). Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
- Ji-jun Jiang, Torpedo Simulation Technology [M]. Beijing: National Defense Industry Inc. 2013. [In Chinese]