Tasarlanan denetleyiciler kar ıla tırıldı ında basamak cevapları arasında büyük farklılıklar olmadı ı görülmektedir. Bunun sebebi tasarlanan denetleyici parametrelerinin aynı performans de erlerini sa layacak ekilde optimize edilmesidir. Burada denetleyiciler performans açısından birbirlerine büyük üstünlük sa lamamaktadırlar. Ancak denetleyicileri gerçekleme açısından kar ıla tırmak mümkündür. Burada bulanık mantık denetleyicinin gerçek bir sisteme entegrasyonu oldukça zor olmaktadır. Bunun yanı sıra do rusalla tırılmı model kullanılarak tasarlanan denetleyici, do rusalla tırıldı ı hız de erinden farklı de erler için kötü performans göstermektedir. Ayrıca do rusalla tırılmı modelin elde edilebilmesi için aracın model parametrelerinin elde edilmesi gibi zorluk bulunmaktadır. Do rusal olmayan model kullanılarak tasarlanan denetleyicinin bazı parametrelerinin ise optimizasyon programı ile belirlenmesi gerekmektedir.
6. SONUÇLAR
Bu çalı mada altı serbestlik derecesine sahip bir sualtı aracının genelle tirilmi dinamik modeli olu turulmu tur. Sualtı aracına etkiyen kaldırma, a ırlık, sürtünme ve eksu kütle etkisi gibi kuvvetler modellenerek dinamik modele eklenmi ve literatürde bulunan bir sualtı aracının parametreleri kullanılarak benzetimi yapılmı tır.
Benzetimi yapılan sualtı aracının hareketi temel olarak derinlik ve rota hareketi olarak ikiye ayrılmı tır. Derinlik ve rota hareketi için do rusal olmayan araç modeli do rusalla tırılarak durum geri beslemeli kayan kipli denetleyici tasarlanmı tır. Tasarlanan denetleyicilerden elde edilen kontrol giri leri benzetim modeline uygulanarak sistemin basamak giri ine cevabı incelenmi tir. Bunun yanında her iki hareket için ikinci dereceden bir referans giri i uygulanarak sistem cevabı incelenmi tir.
Rota hareketi için basitle tirilmi do rusal olmayan model kullanılarak kayan kipli denetleyici tasarlanmı ve bu denetleyici benzetim modeline uygulanarak sistemin basamak giri ine cevabı incelenmi tir. Denetleyici performansını arttırmak için gerekli parametrelere eniyileme yapan temel bir algoritma hazırlanmı tır.
Rota hareketi için bulanık mantık denetleyici tasarlanmı ve benzetim modeline uygulanmı tır. Tasarlanan denetleyicinin performansını arttırmak amacıyla ölçeklendirme katsayıları hazırlanan eniyileme algoritmasıyla belirlenmi tir.
Benzetim modeli olu turulan su altı aracının rota hareketine üç farklı denetleyici tasarlanmı tır. Bu denetleyiciler do rusalla tırılmı dinamik model kullanılarak, do rusal olmayan dinamik model kullanılarak ve dinamik model kullanılmadan tasarlanmı tır. Bu üç denetleyicinin basamak giri ine cevabı kar ıla tırılmı tır. Tasarlanan denetleyicilerin basamak giri ine cevapları performans açısından kar ıla tırıldı ında büyük farklar olmadı ı görülmü tür. Bunun sebebi tasarlanan denetleyicilerin aynı performans kriterlerine göre optimize edilmesidir. Tasarlanan denetleyicileri gerçekleme açısından kar ıla tırırsak bulanık mantık denetleyicinin gerçek bir sisteme entegrasyonunun oldukça zor olaca ı söylenebilir. Bunun yanı sıra do rusalla tırılmı model kullanılarak tasarlanan durum geri beslemeli kayan kipli
denetleyici, do rusalla tırıldı ı hız de erinden farklı de erler için kötü performans göstermektedir. Ayrıca do rusalla tırılmı modelin elde edilebilmesi için aracın bütün model parametrelerinin elde edilmesi gibi bir zorluk bulunmaktadır. Do rusal olmayan model kullanılarak tasarlanan kayan kipli denetleyicinin ise bazı parametrelerinin optimizasyon programı ile belirlenmesi gerekmektedir
Bu çalı mada hazırlanmı olan benzetim modeline okyanus akıntısı ve dalga etkisi gibi çevresel etkiler eklenebilir. Bu çevresel etkilerin tasarlanan denetleyicilerin performansına etkileri incelenebilir. Basitle tirilmi do rusal olmayan model kullanılarak tasarlanan kayan kipli denetleyicinin tasarım katsayıları daha detaylı bir eniyileme algoritması ile ayrıntılı bir ekilde ara tırılabilir ve denetleyicinin performansı arttırılabilir.
Bulanık mantık denetleyici ba langıç olarak 7x7 kural tabanlı olu turulmu tur. Bu denetleyici 5x5 kural tabanlı hale getirilip performans kar ıla tırması yapılabilir.
Ayrıca ölçeklendirme katsayıları daha detaylı bir eniyileme algoritması ile
belirlenerek denetleyici performansı arttırılabilir.
Bu denetleyicilerin yanı sıra araç benzetim modeline, kayan kipli denetleyici ve bulanık mantık denetleyicinin birle imi olan, bulanık mantıklı kayan kipli denetleyici tasarımı uygulanabilir.
KAYNAKLAR
[1] Yuh, J., 2000. Design and Control of Autonomous Underwater Robots: A
Survey, Autonomous Robots, 8, 7-24.
[2] Gonzalez, L.A., 2004. Design, Modeling and Control of an Autonomous
Underwater Vehicle, Honours Thesis, The University of Western Australia.
[3] Fossen, T.I., 1994. Guidance and Control of Ocean Vehicles, John Wiley &
Sons, New York.
[4] Triantafyllou, M.S. and Hover, F.S., 2003. Maneuvering and Control of Marine
Vehicles, Lecture Notes for MIT Ocean Engineering Course.
[5] Timothy, J.P., 2001. Verification of A Six Degree of Freedom Simulation Model
for the REMUS AUV, Master’s Thesis, Massachusetts Institute of Technology/Woods Hole Oceanographic Institution, Departments of Ocean and Mechanical Engineering.
[6] Patel, N.M., Gano, S.E., Renaud, J.E., Martin, F.D. and Michael, A.Y., 2003.
Simulation Model of an Autonomous Underwater Vehicle for Design Optimization, Structural Dynamics & Materials Conference, California 19 - 22 April.
[7] Triantafyllou, M.S., 1996. Maneuvering and Control of Surface and Underwater
Vehicles, Lecture Notes for MIT Ocean Engineering Course 13.49. [8] Hoerner, S.F., 1965. Fluid Dynamic Drag, Published by author.
[9] Whicker, L.F. and Fehlner, L.F., 1958. Free-stream Characteristics of a Family
of Low-aspect Ratio Control Surfaces, Technical Report 933, David Taylor Model Basin.
[10] Blevins, R.D., 1979. Formulas for Natural Frequency and Mode Shape, Kreiger
[11] Lea, R.K., Allen, R. and Merry, S.L., 1999. .A Comparative Study of Control
Techniques for an Underwater Flight Vehicle, International Journal
of Systems Science, 30,9.
[12] Smith, S.M, Rae, G.J.S., Anderson, D.T. and Shein, A.M., 1994. Fuzzy Logic
Control of an Autonomous Underwater Vehicle, Control
EngineeringPractice, 2, 321-331.
[13] Mills, D. and Harris, C., 1996. Neurofuzzy Modelling and Control of a Six
Degree of Freedom AUV, Oceans 1996 MTS/IEEE, Florida, USA, September, 576-583.
[14] Smith, S.M. and Song, F., 2000. Design of Sliding Mode Fuzzy Controllers for
an Autonomous Underwater Vehicle witout System Model, Oceans
2000, MTS/IEEE Conference and Exhibition, 2.
[15] Kim, H., Shin, Y., 2005. Design of Adaptive Fuzzy Sliding Mode Controller
Based on Fuzzy Basis Function Expansion for UFV Depth Control,
International Journal of Control, Automation, and Systems, 3, 217-
224.
[16] Salgado-Jimenez, T. and Jouvencel, B., 2003. Using High Order Sliding
Modes for Diving Control a Torpedo Autonomous Underwater Vehicle, Oceans 2003, San Diego, USA, 934-393.
[17] Vuilmet, C., 2005. High Order Sliding Mode Control Applied to a Heavyweight
Torpedo, IEEE Conference on Control Applications, Toronto, Canada, August 28 – 31.
[18] Rodrigues, P., Tavares, P. and Prado, M., 1996. Sliding Mode Control of an
AUV in the Diving and Steering Planes, Oceans 1996, MTS/IEEE, pp.
576-583,, Fort Lauderdale, Florida, USA, September.
[19] Healey, A. J.,Lienard, D., 1993. Multivariable Sliding Mode Control for
Autonomous Diving and Steering of Unmanned Underwater Vehicle,
IEEE Journal of Oceanic Engineering, 18, 3.
[20] Yoerger, D. R., Slotine, J. –J. E., 1985. Robust Trajectory Control of
Underwater Vehicles, IEEE Journal of Oceanic Engineering, OE 10,
ÖZGEÇM
1982’de stanbul’da do du. lk ve orta ö renimini stanbul’da tamamladı. Sakıp Sabancı Anadolu Lisesi’nden 2000 yılında mezun oldu. Aynı yıl stanbul Teknik Üniversitesi Makine Mühendisli i bölümünde üniversite ö renimine ba ladı. 2005 yılında lisans e itimini ba arıyla tamamlayıp stanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Sistem Dinami i ve Kontrol Yüksek Lisans Programında yüksek lisans e itimine ba ladı. Aynı yıl KaleAltınay Robotik ve Otomasyon firmasında Tasarım ve Uygulama Mühendisi olarak i e ba ladı, 2007 yılından beri TÜB TAK Marmara Ara tırma Merkezi Bili im Teknolojileri Enstitüsünde ara tırmacı olarak görev almaktadır.