Pamukkale University Journal of Engineering Sciences

636-642

Authors: Hilal BİNGÖL, Erkam ÇANKAYA, Klaus Werner SCHMIDT

Öz: Kooperatif otomatik seyir kontrolü (CACC), araçtan araca haberleşme yöntemiyle veri iletilmesini ve uzaklık ölçümlerine göre yoğun trafikte güvenilir araç takibinin yapılmasını sağlar. Kullanılan CACC dizaynları dizi kararlılığının temel özelliklerini sorunsuz bir şekilde yerine getirirken doğrusal araç modelleri için sınırlıdır. Bu makalede ise, doğrusal olmayan araç modeli kullanıldığında ve lider araca uygulanan giriş sinyali doyuma uğramadığında dizi kararlılığının korunabildiği gösterilmiştir. Anahtar kelimeler: Akıllı ulaşım sistemleri, Kooperatif otomatik seyir kontrolü, Dizi kararlılığı Abstract: Cooperative adaptive cruise control (CACC) enables safe vehicle following in dense traffic based on distance measurements and communicated data via vehicle-to-vehicle communication. Existing CACC designs achieve the essential property of string stability but are limited to linear vehicle models. In this paper, we show that string stability is preserved when using a nonlinear vehicle model if the input signal of the leader vehicle does not saturate.

650-658

Authors: Meriç ÇETİN, Selami BEYHAN, Bedri BAHTİYAR

Öz: Gerçek zamanlı sistemlerin modellenemeyen dinamikleri ve bozucu etkileri sistemin doğru çalışmasını engellemektedir. Sistemin kontrolü için tasarlanan denetleyiciler, istenmeyen etkileri dikkate alacak şekilde olmalıdır. Bu çalışmada, doğrusal sistemler için uyarlamalı belirsizlik modelleyici temelli model-öngörülü denetleyici (UMPC) önerilmiştir. Modelleyicide yapay sinir ağı (YSA) yapısı kullanılarak belirsizlik fonksiyonunun uyarlamalı öğrenme adımı ile hızlı şekilde yaklaşıklanması sağlanmıştır. Uyarlamalı belirsizlik modelleyici temelli model-öngörülü denetleyicinin kararlılığı Lyapunov aday fonksiyonu ile gösterilmiştir. Standart MPC ve önerilen UMPC gerçek-zamanlı DC/DC güç dönüştürücü kontrolüne uygulanmıştır. Standart MPC kullanıldığında bilinmeyen parametreler ve ortam gürültüsünden kaynaklı DC/DC dönüştürücü iyi izleme sağlayamamıştır. Fakat önerilen yapının uygulanması ile belirsizlikler tahmin edilerek ve etkisi sistem dinamiklerinde kullanılarak hassas ve başarılı izleme sonuçları elde edilmiştir. Önerilen yapının sonraki çalışmalarda kullanılması öngörülmektedir. Anahtar kelimeler: Model-öngörülü denetleyici, Uyarlamalı doğrusal model-öngörülü denetleyici, Uyarlamalı YSA, Kararlılık, Gerçek zamanlı DC/DC güç dönüştürücü. Abstract: The effect of the unmodeled dynamics and unknown disturbances prevent the accurate control of the real-time systems. The designed controllers must undertake the effect of these undesired uncertainties. In this paper, adaptive uncertainty modeling based model predictive controller is proposed for the control of uncertain linear systems. The uncertainty modeling structure uses an artificial neural network with adaptive learning rate for fast approximation. The stability of the proposed adaptive uncertainty modeling based model predictive control (UMPC) is shown using Lyapunov candidate function. Conventional MPC and proposed UMPC are applied to the control of a real-time DC/DC buck power converter. The conventional MPC cannot accurately control the DC/DC converter due to the unknown parameters and unmodeled dynamics. However, the proposed UMPC controller can accurately control the system with modeling the uncertainties in controller dynamics. The proposed controller is promising to control uncertain systems in future applications.

666-670

Authors: Özlem Feyza ERKAN, Mehmet AKAR

Öz: Bu makalede, n etmenden oluşan ve etmenler arası iletişimi sabit/değişken olan ağlar için çoklu denge noktaları içeren dağıtık onaylaşım problemi incelenmiştir. Literatürde bulunan klasik onaylaşım problemi genişletilerek, çoklu denge noktaları içeren sürekli zaman onaylaşım algoritması için kuramsal sonuçlar elde edilmiştir. Yönsüz çizgelerle modellenmiş ağlarda algoritmanın çoklu denge noktalı onaylaşımı sağlaması için gerek ve yeter koşullar belirlenmiştir. Algoritmanın yakınsama analizi yapılırken spektral çizge kuramı ve anahtarlamalı sistem kuramı kullanılmıştır. Kuramsal sonuçlar benzetim çalışmaları ile doğrulanmıştır. Anahtar kelimeler: Dağıtık onaylaşım, Değişken ilingeli ağlar, Çizge kuramı, Sürekli zaman Abstract: In this paper, we examine the multi-equilibrium consensus problem for a network of n agents having fixed or time-varying communication links. We introduce necessary and sufficient conditions on networks modeled with undirected graphs such that multi-equilibrium consensus states are achieved, thus extending the classical convergence results in the literature. Spectral graph theory and switched systems theory are used to analyze the continuous-time algorithm. Theoretical results are verified by simulation studies.

677-684

Authors: Tolga YÜKSEL

Öz: Görsel servolama (GS) yaklaşımları içinde görüntü-tabanlı görsel servolama (GTGS) duruş kestirimi gerektirmediğinden robot manipülatörler için popüler GS yaklaşımlarından biridir. Bu popülerliğin yanında GTGS, uygulanması sırasında ise iki temel sorun ile uğraşır: Etkileşim matrisinin tersinin eldesi ve kontrolör için uygun bir sabit kazanç değeri bulunması. GTGS için etkileşim matrisi her ne kadar yalancı tersi ile beraber kullanılsa da tekilliklerin oluşması durumunda kontrol yasası işleyememektedir. Diğer bir taraftan sabit kazanç değeri yakınsama hızı ile sonlandırıcı hızları arasında bir ödünleşmeye sebep olmaktadır. Bu çalışmada bu sorunları çözmek için akıllı bir GTGS sistemi önerilmiştir. Sistemin ilk aşaması olarak eğitilmiş bir yapay sinir ağı (YSA) etkileşim matrisinin tersinin yerini almakta ve tekillik sorunu çözülmektedir. Ayrıca klasik hız kontrolcüsünün sebep olduğu başlangıç hız süreksizliği yararlanılan sürekli hız kontrolcü ile giderilmiştir. İkinci aşama olarak sabit kazanç yerine bulanık kayan kipten esinlenen ve her çevrimde hata ve hata türevinin değerine göre kazanç hesabı yapan bir bulanık mantık birimi kullanılmıştır. Bu uyarlanabilir kazanç yaklaşımıyla yüksek hız ihtiyacı olmadan hızlı yakınsama sağlanmıştır. Anahtar kelimeler: Görüntü-tabanlı görsel servolama, Robot manipülatör, Sinir ağı, Bulanık mantık Abstract: Image-Based Visual Servoing (IBVS) is one of the popular approaches in visual servoing (VS) for robot manipulators by not requiring pose estimation. Besides this popularity, IBVS has to deal with two common problems in realization: obtaining the inverse of the interaction matrix and finding an appropriate fixed gain value for the controller. Although the interaction matrix for IBVS is used with pseudoinverse, the control law is not applicable in the case of singularities. On the other hand, fixed gain value causes a trade-off between convergence speed and end-effector velocities. In this study, an intelligent IBVS scheme is proposed to solve these problems. As the first stage of the system, the interaction matrix is replaced with a trained neural network and the singularity problem has been solved. Furthermore, the discontinuity of the initial velocities caused by the classical velocity controller are resolved by the used continuous velocity controller. As the second stage, instead of a fixed gain, a fuzzy logic unit inspired by fuzzy sliding mode and computing a gain value according to error and error derivative values in each loop is considered. Fast convergence without high velocity demand is provided by this adaptive gain approach.