Model reaching adaptive-robust control law for vibration isolation systems with parametric uncertainty

Adaptive control has been used for active vibration isolation and vehicle suspensions systems. A model reference adaptive control law is used for the plant to track the ideal reference model. In a model reaching adaptive control approach, the ideal of a skyhook target without using a reference model is achieved. In this paper, a novel approach, a model reaching adaptive-robust control law is studied for active vibration isolation systems. A dynamic manifold for ideal system is defined using the ideal of a skyhook target model system parameters. First, a new Lyapunov function is defined. Based on the Lyapunov stability theory, a model reaching adaptive and a robust control laws are derived for the uncertain system to reach the ideal manifold. Parameters and upper bounding functions are estimated as a trigonometric function depending on the relative displacements, velocities and the defined manifold. The developed adaptive and the robust compensators are combined and this combination is proposed as an adaptive-robust control law. After that, the controller is applied to a vehicle suspension system and the ideal of a skyhook target without using a reference model is achieved. The results also show that the proposed robust control law can increase the comfort of the vehicle active suspension systems and the ride comfort is remarkably increased

Sürücülü Kendi Kendini Dengeleyen Bir Robotun Bulanık Mantıklı PID Kontrolü

Endüstri ve tıp alanında, kendi kendini dengeleyen robotlar hakkında tüm dünyada yapılan çalışmalar son yıllarda hız kazanmıştır. Bu tip robotların kullanım alanının genişlemesiyle birlikte karşılaşılan en büyük sorunun, robotların kontrol mekanizmaları olduğu anlaşılmaktadır. Yapıları gereği kontrol edilmesi zor olan bu robotlar için literatürde çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar incelendiğinde klasik kontrol metotlarının, bu tip robotları kontrol etmekte yetersiz kaldığı görülmektedir. Fakat klasik kontrolcüler kullanılarak geliştirilen yeni nesil karma kontrol metotlarının robotlara uygulanmasıyla birlikte robotların istenilen hareketleri daha hızlı ve kararlı bir şekilde gerçekleştirdiği gözlemlenmektedir. Bu nedenle, klasik kontrol metotlarından PID kontrolcü parametrelerinin, bulanık mantıklı kontrol metodu ile belirlenerek oluşturulan karma bir kontrol metodu bu çalışmada önerilmekte ve kendi kendini dengeleyen robota uygulanmaktadır. Ayrıca yapılan çalışmalar incelendiğinde, sadece kendi kendini dengeleyen robotların analizinin gerçekleştirildiği görülmektedir. Yapılan bu çalışmada sürücü de sisteme dahil edilerek analiz edilmiştir. İlk olarak iki tekerlekli kendi kendini dengeleyen robot modellenmiş ve bu sistem için sadece PID (oransal, integral ve türevsel) kontrolcü ve Bulanık Mantık-PID (Fuzzy Logic-PID) kontrolcü tasarlanmıştır. Bulanık Mantık-PID kontrolcünün değişken kazanım katsayılarına sahip olması klasik kontrolcülerden daha hızlı tepki vermesini sağlamaktadır. PID ve Bulanık Mantık-PID kontrolcüler ile elde edilen benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonunda Bulanık Mantık-PID kontrolcünün, kontrolcü kazanımlarını kendi kendine ayarlayabildiği ve istenilen hız ve pozisyona ulaşmakta başarılı bir performansa sahip olduğu anlaşılmıştır

Fuzzy-Terminal Sliding Mode Control of a Flexible Link Manipulator

In this study, a terminal sliding mode controller is introduced, for trajectory tracking control, of a flexible link robot manipulator. Two important parameters are considered; angle of the link and tip deflection. To demonstrate the effectiveness of the developed controller, control gain parameters in the sliding mode controller are determined by using Fuzzy Logic Control law. Another important feature of the developed controller is that it is robust against external disturbances. Stability analysis of the system is guaranteed by the Lyapunov theory. Trajectory tracking errors, angles and tip deflection of the links are investigated for two different trajectories. When the results are examined, it is seen that the developed controller, with fuzzy logic, is effective, even if there are external disturbances and parametric uncertainties in the system