Search

In this study, a navigation problem for a class of quadrotor system is considered. Decentralized control scheme is designed to navigate the system in the route that is given. Exploiting the dynamics of the plant the general control problem is decomposed into 3 different control design problems. The cascaded system is constructed as a result of this control scheme. Conventional linear controllers are designed for the regulation of the inner loops. For the outer loop, a backstepping controller is designed due to the nonlinearity of the dynamics. Outer loop controller produces reference signals for the middle loop meanwhile the inner loop is designed such that the disturbance effect of the thrust signal which is generated by the outer loop controller is mitigated. The designed control scheme is tested in 3 different flight scenarios using the MATLAB numerical simulation environment. Level flight, constant climb and Spiral trajectory mode of operations have been tested under the specified parametric uncertainties.

Günümüzde elektronik sektörünün gelişmesiyle birlikte güç dönüştürücü devrelere olan gereksinim artmaktadır. Çeşitli sektörlerde kullanılan düşük gerilimden yüksek gerilime enerji dönüşümü son zamanlara en çok ihtiyaç duyulan dönüşüm şeklidir. Yüksek gerilim ihtiyacı bulunan sistemler için doğru akım ve gerilimi sağlayan kaynaklardan biri de DC-DC yükseltici güç dönüştürücüleridir. Çok sayıda DC-DC yükseltici dönüştürücü tipi ve dönüştürücüler için kullanılan çok sayıda kontrolör tipi bulunmaktadır. Bu nedenle birçok tasarım kombinasyonu yapılabilmektedir. Yüksek gerilim dönüşümü yapılırken güç kayıplarının en az seviyede olması ve çalışma modlarında hata olmaması tasarım açısından önemli kriterler arasındadır. Ayrıca tasarımın bütünlüğü ve doğruluğu adına tek bir sistemde üzerinde yapılan çalışmaların birbirine olan etkilerini gözlemlemek gerekir. Bu çalışmada 30V civarı giriş geriliminden 500V seviyesinde çıkış gerilimi üreten kontrolör tabanlı DC-DC yükseltici dönüştürücü tasarımı yapılmıştır. Verimliliği artırmak için boost dönüştürücü ve flyback dönüştürücü topolojisinin birlikte kullanıldığı boost-flyback dönüştürücü devresi tasarlanmıştır. Çalışmanın sunduğu diğer bir farklılık ise devre tasarımı ve kontrolcü tasarımı birbirini etkileyen yapılar olduğu için bu çalışmada bütün olarak ele alınmıştır ve kontrolör tasarımı ile hibrit devre yapısının uyumu ve performansı analiz edilmiştir. Çıkış geriliminin üretilme süresi, gerilim seviyesi ve kalıcı hal durumu PI kontrolcü ile kontrol edilmektedir. Tasarlanan kontrolör, farklı çıkış yüklerinde test edilerek doğrulanmıştır. Kontrolör tasarımında durum uzayı ortalama metodu kullanılarak boost-flyback dönüştürücünün durum uzayı denklemleri hesaplanmıştır. İki dönüştürücü sistemin seri bağlantısı ile oluşturulan boost-flyback dönüştürücünün analizini tek bir sistem olarak yapmak bazı zorluklara sahiptir. Matematiksel hesaplama sürecini basitleştirmek için boost ve flyback dönüştürücüleri ayrı ayrı analiz edilmiştir v, Power converter, used in diverse electronics areas has gained importance with increasing demand and developing technology. DC-DC converters with high output voltage are one of the most needed part in power control. The efficiency and accuracy of power converters, which produce low voltage to high voltage, are the most important design part. Classical power converters with high voltage output have high power loss lead to heating. Therefore, efficiency is one of the most important parameters in power controller design. Classical power amplifiers are not efficient. Since DC-DC converters have higher switching frequencies, the efficiency of system shall be increased by reducing circuit components and designing precise controller. DC-DC step-up converters are electronic circuits that convert input voltage by switching to output voltage higher than the input voltage level. There are many types of DC-DC step-up converters and diverse design combinations are possible to apply. In this study, PI controller-based DC-DC boost-flyback converter that provide 500V output voltage from an input voltage of around 30V has been designed. Owing to combination of the boost-flyback converter, the efficiency of step-up converter get increase. The PI controller conduct transformation time, voltage level and steady state. The designed controller is confirmed by testing with different output loads. In controller design, state space equations of the boost-flyback converter are calculated by using the state space averaging method. The state space equations of the boostflyback converter were calculated using the state space averaging method. Analyzing the boost-flyback has difficulties since the system consist of two converter systems in series. To simplify the mathematical calculation process, the boost and flyback converters are analyzed individually. State space equations, small signal model and transfer function are calculated for the controller design of the system. Afterwards, the simulat

Identification of dynamical systems from frequency response data (FRD) has extensively been studied and effective techniques have been developed. Given different FRD sets obtained from different systems and a fixed state space model structure, is it possible to find a constant parameter vector containing (A, B, C, D) quadruple's numerical content and a FRD-associated mask vector set that approximates the spectral information available in each FRD set? This article proposes a genetic algorithm based optimization approach to determine the real parameter vector (A, B, C, D) and the binary mask vector through a sequential optimization scheme. We study state space models for matching FRD from multiple systems. Results show that the proposed optimization approach solves the problem and compresses multiple dynamical models into a single masked one.

Microstrip patch antennas are used in satellite imaging systems, wireless communication equipment, military radios, GPS (Global Positioning System) and GSM (Global System for Mobile Communications) applications. Its advantages are its small size and light weight, thin structure, low power consumption, use in dual frequency applications, and patching in various geometric shapes. Developing technology has facilitated and accelerated the production of microstrip antennas. In this study, microstrip antenna design operating at 10 GHz frequency for X band applications has been made. X band is used for air traffic control, weather traffic control, vessel traffic control, defense tracking and vehicle speed detection, terrestrial communications and networking, space communications and amateur radio. HFSS program was used in antenna design. AWR program was used to find transmission line parameters. In addition, MATLAB program was used to calculate some parameters. First of all, information is given about the working principle of the antenna, the selected dielectric layer and the working frequency. Schematic drawings of the designed antenna were made from above and from the side. S11 reflection coefficient magnitude graphs are drawn below and above the operating frequency. The radiation pattern is drawn for the E-plane and H-plane at the operating frequency. 3-D (dimensional) plot of antenna gain at operating frequency is drawn. The simulations performed have shown that the designed antenna works successfully.

This paper introduces the notion of switched neural networks for learning multiple functions under different switching configurations. The neural network structure has adjustable parameters and for each function the state of the parameter vector is determined by a mask vector, 1/0 for active/inactive or +1/-1 for plain/inverted. The optimization problem is to schedule the switching strategy (mask vector) required for each function together with the best parameter vector (weights/biases) minimizing the loss function. This requires a procedure that optimizes a vector containing real and binary values simultaneously to discover commonalities among various functions. Our studies show that a small sized neural network structure with an appropriate switching regime is able to learn multiple functions successfully. During the tests focusing on classification, we considered 2-variable binary functions and all 16 combinations have been chosen as the functions. The regression tests consider four functions of two variables. Our studies showed that simple NN structures are capable of storing multiple information via appropriate switching.

This paper introduces the notion of switched neural networks for learning multiple functions under different switching configurations. The neural network structure has adjustable parameters and for each function the state of the parameter vector is determined by a mask vector, 1/0 for active/inactive or +1/-1 for plain/inverted. The optimization problem is to schedule the switching strategy (mask vector) required for each function together with the best parameter vector (weights/biases) minimizing the loss function. This requires a procedure that optimizes a vector containing real and binary values simultaneously to discover commonalities among various functions. Our studies show that a small sized neural network structure with an appropriate switching regime is able to learn multiple functions successfully. During the tests focusing on classification, we considered 2-variable binary functions and all 16 combinations have been chosen as the functions. The regression tests consider four functions of two variables. Our studies showed that simple NN structures are capable of storing multiple information via appropriate switching.

Ülkemiz 1930'larda havacılık ve savunma sanayii konusunda öncü bir ülkeydi. Uçak fabrikaları, demir-çelik sanayii ve mühimmat fabrikaları başta olmak üzere sektörde ondan fazla tesiste çalışmalar gerçekleştirilmekteydi. Günümüzde değişen dengeler, küresel ve bölgesel yeni tehlikeler, ülkemizin bu alanda tekrar milli ve üstün bir konuma geçmesini gerektirmektedir. Üretim ve mekanik alanda üstünlük sağlamak daha uzun zaman alacaktır fakat yazılım ve karar mekanizmaları ile ilgili konularda hızlı yol almak mümkündür. Uçaklar ve insansız hava araçlarında insanlara yardımcı olmak amacıyla, bazen insanların dahi yapamayacağı görev tanımlarında otomatik pilot sistemleri kullanılır. Bu projede sivil ya da askeri hava araçlarında karşılaşılan teknik aksaklıkları dengeleyici milli bir otopilot sistemi geliştirerek ülkemiz bilgi birikime kazandırmak hedeflenmiştir. Havacılık alanında karşılaşılan uçak kazalarının önemli bir bölümü kontrol yüzeylerinin arızalanması sonucu oluşur. Proje kapsamında, kanatçıklar veya yön dümeni yüzeylerinin kilitlenmesi, ve ek olarak uçağın güç kaybı durumunda, dengeli uçuşunu gerçekleyen bir otopilot sistemi tasarlanmış, gerçeklenmiş ve uçuş testleri ile doğrulanmıştır. Bu projede çalışanların 36 aylık araştırma süresi boyunca ülkenin havacılık alanındaki bilimsel ve teknolojik gelişmelerine katkıda bulunmak ilk hedefleri olmuştur. Havacılık çalışmalarında karşılaşılan teknik aksaklığın ilk olarak can kaybına, ardından maddi kayba yol açmasının önüne geçilmeye çalışılması araştırma ekibinin ülkesine sağladığı en büyük katkıdır. Bu projenin yetiştirdiği toplam on bursiyerin, ülkemizin yeni bilim insanları olacak olmaları, projenin doğurduğu bir başka katkıdır. Projenin başladığı andan itibaren önceden tecrübe etmedikleri: - Havacılıkta yüzey kilitlenmelerinden dolayı yaşanan kazaların, maddi, manevi ve can kayıplarının sıklığı hakkında bilgi, - Klasik ve modern kontrol yöntemlerinin bir çoğunun çalışılması ve bu yöntemlerden keşfinde günümüze daha

Günümüzde insansız hava araçları oldukça geniş bir alanda kullanılmaktadır. Terörle mücadele, keşif ve gözetleme, yangın ve doğal afetlerle mücadele, arama kurtarma, haritalama, maden arama, bilimsel araştırma, kargo taşıma, nakil amacıyla organ taşıma, tarımsal ilaçlama, fotoğrafçılık, hobi ve sportif amaçlı uçuşlar insansız hava araçlarının kullanım alanına girmektedir. İnsansız hava araçları, insanlı uçaklara kıyasla üretim maliyetinin daha düşük olması, içinde pilot bulundurmaması ve küçük boyutları sayesinde daha sert manevralar yapabilmesi nedeniyle daha avantajlıdır. İnsansız hava araçları, kanatlı insansız hava araçları ve dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçları olarak iki kategoride düşünülebilir. Dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçları, iniş ve kalkış esnasında piste ihtiyaç duymama, havada asılı kalabilme, kendi ekseni etrafında dönebilme, havada takla atabilme ve sert manevralar yapabilme kabiliyetine sahiptir. Bu özellikleri dikey iniş kalkış yapabilen insansız hava araçlarını sabit kanatlı insansız hava araçlarına kıyasla daha avantajlı hale getirmektedir. Quadrotor insansız hava araçları da dikey iniş kalkış yapabilen dört rotorlu araçlardır. Quadrotor insansız hava aracının sistem dinamikleri katı bir cismin uzaydaki 6 serbestlik dereceli hareketine benzemektedir. Bu 6 serbestlik derecesi açısal hızların oluşmasını sağlayan ve Euler açıları olarak bilinen yalpa, yunuslama, sapma açıları ile üç boyutlu uzayda lineer hareketleri tanımlayan x, y, z eksenlerinden oluşmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında öncelikle quadrotor insansız hava aracının doğrusal olmayan modeli oluşturulmuştur. Oluşturulan bu model MATLAB/Simulink yazılımı kullanılarak bilgisayar ortamında gerçeklenmiştir. Daha sonra quadrotorun irtifasının, yalpa, yunuslama ve sapma açılarının kontrolü için farklı kontrolcü tasarımları gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması kapsamında tüm bu zor koşullara karşı en dayanıklı şekilde çalışacak gürbüz kontrolcü tasarımı elde edi, Nowadays, unmanned aerial vehicles are used in a very wide area. Combating terrorism, reconnaissance and surveillance, fighting fire and natural disasters, search and rescue, mapping, mineral exploration, scientific research, cargo transport, organ transport, agricultural spraying, photography, hobby and sportive flights are among the areas of use of unmanned aerial vehicles. Unmanned aerial vehicles are more advantageous compared to manned aircraft due to their lower production cost, not carrying pilots, and being able to perform harder maneuvers thanks to their small size. Unmanned aerial vehicles can be considered in two categories: winged unmanned aerial vehicles and vertical take-off and landing unmanned aerial vehicles. Unmanned aerial vehicles that can take-off and land vertically do not need a runway during take-off and landing, they have the ability to hang in the air, rotate around their own axis, flip in the air and perform harsh maneuvers. These features make unmanned aerial vehicles capable of vertical take-off and landing more advantageous compared to fixed-wing unmanned aerial vehicles. Quadrotor unmanned aerial vehicles are four propeller vehicles that can take off and land vertically. The system dynamics of the quadrotor unmanned aerial vehicle are similar to the motion of a rigid body in space with 6 degrees of freedom. These 6 degrees of freedom consist of roll, pitch and yaw angles, known as Euler angles, which enable the formation of angular velocities, and x, y, z axes, which define linear movements in three-dimensional space. Within the scope of this thesis work, first of all, a nonlinear model of the quadrotor unmanned aerial vehicle was created. This created model was implemented in computer environment using MATLAB/Simulink software. Then, different controller designs were developed to control the altitude, roll, pitch and yaw angles of the quadrotor. Within the scope of the thesis work, an attempt was made to obtain a robust controller des

The new innovations in software , sensor technologies have facilitated the production of quadrotor unmanned aerial vehicles (UAVs) and expanded their area of use. Quadrotor UAVs are employed in a wide range of fields such as disaster relief, search and rescue, surveillance, mining, firefighting, crop dusting, product delivery, counterterrorism and photography. In order for the quadrotor to carry out these missions successfully, it must have a robust control structure. In this paper, a robust backstepping controller design that is resistant to pink noise and sinusoidal disturbance is proposed. Background noise in electronic devices is known as pink noise. The design of the background noise-tolerant controller is important as it improves the quadrotor's reference tracking performance. In the framework of this analysis, sinusoidal disturbance and pink noise were applied to the control structure of the selected quadrotor and its reference tracking performance was analysed. With the purpose of highlighting the superior features of the proposed backstepping control technique, the simulations that were carried out also involved the use of a PID controller and of a Lyapunov-based controller , the results obtained for these controllers were compared with those obtained for the backstepping controller. As such, the time responses (rise time, settling time and overshoot) for the backstepping, PID and Lyapunov-based controllers were analysed. The obtained outcomes proved the superiority of the backstepping control design.

Ülkemiz 1930'larda havacılık ve savunma sanayii konusunda öncü bir ülkeydi. Uçak fabrikaları, demir-çelik sanayii ve mühimmat fabrikaları başta olmak üzere sektörde ondan fazla tesiste çalışmalar gerçekleştirilmekteydi. Günümüzde değişen dengeler, küresel ve bölgesel yeni tehlikeler, ülkemizin bu alanda tekrar milli ve üstün bir konuma geçmesini gerektirmektedir. Üretim ve mekanik alanda üstünlük sağlamak daha uzun zaman alacaktır fakat yazılım ve karar mekanizmaları ile ilgili konularda hızlı yol almak mümkündür. Uçaklar ve insansız hava araçlarında insanlara yardımcı olmak amacıyla, bazen insanların dahi yapamayacağı görev tanımlarında otomatik pilot sistemleri kullanılır. Bu projede sivil ya da askeri hava araçlarında karşılaşılan teknik aksaklıkları dengeleyici milli bir otopilot sistemi geliştirerek ülkemiz bilgi birikime kazandırmak hedeflenmiştir. Havacılık alanında karşılaşılan uçak kazalarının önemli bir bölümü kontrol yüzeylerinin arızalanması sonucu oluşur. Proje kapsamında, kanatçıklar veya yön dümeni yüzeylerinin kilitlenmesi, ve ek olarak uçağın güç kaybı durumunda, dengeli uçuşunu gerçekleyen bir otopilot sistemi tasarlanmış, gerçeklenmiş ve uçuş testleri ile doğrulanmıştır. Bu projede çalışanların 36 aylık araştırma süresi boyunca ülkenin havacılık alanındaki bilimsel ve teknolojik gelişmelerine katkıda bulunmak ilk hedefleri olmuştur. Havacılık çalışmalarında karşılaşılan teknik aksaklığın ilk olarak can kaybına, ardından maddi kayba yol açmasının önüne geçilmeye çalışılması araştırma ekibinin ülkesine sağladığı en büyük katkıdır. Bu projenin yetiştirdiği toplam on bursiyerin, ülkemizin yeni bilim insanları olacak olmaları, projenin doğurduğu bir başka katkıdır. Projenin başladığı andan itibaren önceden tecrübe etmedikleri: - Havacılıkta yüzey kilitlenmelerinden dolayı yaşanan kazaların, maddi, manevi ve can kayıplarının sıklığı hakkında bilgi, - Klasik ve modern kontrol yöntemlerinin bir çoğunun çalışılması ve bu yöntemlerden keşfinde günümüze daha

Son yıllarda, basit sabit-kanatlı insansız hava aracı sistemleri, savaş meydanlarında oyun değiştirici rolleriyle ön plana çıkmaktadır. Bunun sonucunda ise döner kanatlı dünyasında tasarlanabilecek ucuz, basit ve hafif helikopter platformlarının, keşif, gözetleme ve askeri özel kurye taşıma gibi önemli görevler için kullanımları gündeme gelmiştir. Bu çalışma ile konvansiyonel kuyruk rotorlu döner kanatlı bir insansız hava aracı (RİHA) konsepti için MATLAB ve SIMULINK ortamında helikopter uçuş kontrol sistemi geliştirilerek otomatik uçuş, iniş ve kalkış yaptırılması hedeflemektedir. Helikopter matematik modeli olarak, literatürde denge çubuğu olmayan bir genel maksat helikopterinin simülatörde benzetiminin yapılabilmesi için üretilmiş bir model tercih edilmiştir. Yapı olarak doğrusal olmayan bu matematiksel model, paket programın doğrusal analiz aracı kullanılarak giriş ve çıkış kanallarına göre doğrusallaştırılmıştır. Çalışmanın sonunda, trim noktaları olan askı uçuşu, ileri uçuş, iniş ve kalkışın farklı irtifalar için otomatik olarak başarılabilmesi amaçlanmıştır. Uçuş kontrol sisteminde, öncelikle iç kararlılık döngüsü kurularak eksenel dengeyi sağlayan bir eksen sönümleme kontrolcüsü katmanı (SAS) tasarlanmıştır. Ardından, konum-tutma amaçlı dış kararlılık döngüsü kurularak helikopterin hedeflenen hız, yükseklik ve yönelim durumlarına getirilip konum korunmasının (ATT) gerçekleştirildiği amaçlanmıştır. Kontrolcülerin, içsel olarak sol yana doğru kayan modeli trim noktalarındaki durum ve giriş değerlerine göre ideal rotaya yaklaştırabilme performanslarına bakılmıştır. Bunun sonucunda, performansların iyileştirilmesi için en uygun kontrolcü kazançları saptanmıştır. P, PI ve PID gibi klasik kontrol yöntemleri kullanılmıştır., In recent years, simple fixed-wing unmanned aerial vehicle systems have attracted all the attention with their game-changing role on the battlefields. This has led to discussions of taking into service of cheapest, simplest, and lightest helicopter platforms, which are designed in the rotary wings' world for some substantial missions such as reconnaissance, surveillance, and military special courier transport. In this context, this study aims to develop a helicopter flight control system in MATLAB ; SIMULINK environment for a conventional tail-rotored rotary wing unmanned aerial vehicle (RUAV) concept to enable automatic flight, landing and take-off. The model was built to simulate a general-purpose helicopter without stabilizer bar and was preferred as the helicopter mathematical model for simulators for years in historical helicopter development literature. This mathematical model, which is inherently nonlinear, is linearized according to the input and output channels by using the linear analysis tool. Thus, controllers are developed to fit this linear model. At the end of the study, it is aimed that, the hover flight, forward flight, landing and take-off according to trim points can be achieved automatically for different altitudes. In the flight control system, firstly, a controller for stability augmentation is designed by establishing internal stability. Then, it is aimed to keep the helicopter to desired speed, altitude, orientation, and position by establishing an attitude-hold external stability loop. It is observed that the model is inherently flying by sliding to far left-hand side (west). After that, the performance of the controllers is examined according to keep the model into the ideal route by adjusting control command inputs for each trim points. Finally, optimum controller gains are found to improve controller performances. P, PI and PID as classical control methods are used within these loops.

Yeniden doldurulabilir ikincil bataryalar; cep telefonu, dizüstü bilgisayar gibi elektronik cihazların, taşınabilirlik ihtiyacını karşılamak amacıyla birincil bataryaların ekonomik ve uzun ömürlü alternatifleri olarak piyasaya çıkmış olsa da günümüzde hava araçlarından otomobillere kadar elektrikle çalışan her türlü sisteme güç vermektedir. İkincil bataryalara, yeniden doldurulabilme yeteneği aynı zamanda limitlerinin dışına zorlandığında kolayca yanma ve patlama gibi güvenlik zafiyetini de beraberinde getirmiştir. Yeniden doldurulabilir bataryaları güvenli ve verimli olarak kullanmak amacıyla durumunu anlık olarak izleyen ve kontrol edebilen batarya yönetim sistemleri görev yapmaktadır. Batarya yönetim sistemleri, sensörler vasıtasıyla yük altındaki bir bataryanın terminalinden akımını, gerilimini sürekli olarak ölçer. Bataryanın deşarjı esnasında aşırı boşalmasını ve çok yüksek akım çekilmesini önler. Aynı şekilde şarj esnasında da aşırı şarj olmasını ve yüksek akım ile şarj edilmesini engellemek için çalışmaktadır. Şarj esnasında limitlerin dışına çıkılmasını önlemek dışında, birden fazla hücrenin seri ya da paralel bağlanması ile elde edilmiş batarya paketinde, hücrelerin dengeli olarak şarj edilmesinden de sorumludur. Batarya yönetim sistemleri, güvenliği sağlama görevinin yanı sıra; bataryanın anlık kapasitesi, sağlığı, kalan ömrü gibi durumlarını hesaplamak için tahmin algoritmaları çalıştırmaktadır. Tahmin edilmeye çalışılan batarya durumları içerisinden batarya kapasitesi, bataryayı kullanan aracın görevine başlamadan önce uygun planlamayı yapabilmesi ve görev esnasında uygun stratejiyi belirleyebilmesi için oldukça kritik bir parametre olarak ön plana çıkmaktadır. Batarya kapasitesini hesaplamak için literatürde; Coulomb sayacı, açık devre gerilim tahmini, elektrokimyasal empedans spektroskopi, elektriksel eşdeğer devre modelleri, elektrokimyasal hücre modelleri, uyarlamalı filtre temelli kestirim ya da yapay zekâ temelli tahmin yöntemleri bulunmaktadır. B, Rechargeable secondary batteries; It has been introduced to the market as economical and long-lasting alternatives to primary batteries in order to meet the portability needs of electronic devices such as mobile phones and laptops. Today it powers all kinds of electrically powered systems, from aircraft to automobiles. Secondary batteries, the ability to be recharged, also brought safety weaknesses such as easily burning and bursting when forced beyond their limits. In order to use rechargeable batteries safely and efficiently, battery management systems that can instantly monitor and control their status are in operation. Battery management systems continuously measure the current and voltage from the terminal of a battery under load by means of sensors. It prevents excessive discharge and very high current draw during discharge of the battery. Likewise, it works to prevent overcharging and charging with high current during charging. Apart from preventing going beyond the limits during charging, it is also responsible for the balanced charging of cells in the battery pack obtained by connecting more than one cell in series or parallel. Battery management systems, in addition to the task of providing safety; It runs estimation algorithms to calculate the instantaneous capacity, health, remaining life of the battery. Among the battery situations that are tried to be estimated, the battery capacity stands out as a very critical parameter for the vehicle using the battery to make the appropriate planning before starting its mission and to determine the appropriate strategy during the mission. In the literature to calculate the battery capacity; There are Coulomb counter, open circuit voltage estimation, electrochemical impedance spectroscopy, electrical equivalent circuit models, electrochemical cell models, adaptive filter based estimation or artificial intelligence based estimation methods. In this study, the hardware and real-time software of the estimator were prep

Cep telefonlari, kablosuz modemler, baz istasyonlari ve daha birçok alanda kullanilan kablosuz haberlesme artan talep ve gelisen teknoloji ile birlikte oldukça önem kazanmistir. Kablosuz haberlesmenin önemli bir blogunu RF güç yükselticiler olusturur. RF sistemlerde en çok güç tüketen birimlerin basinda güç yükselteçleri gelir. Bu nedenle güç yükselteç tasariminda verim en önemli parametrelerden biridir. Klasik güç yükselteçleri verimli degildir. Güç yükselteçlerde verimliligi arttirmak için kullanilan gerilim modülasyon tekniklerinden biri de zarf izleme yöntemidir. Bu yöntemde güç yükseltecini besleyen güç kaynagi referans aldigi sinyale göre çikis gerilimini yükseltip alçaltarak RF sistemin ihtiyacina göre çikis gerilimi olusturur. Bu çalismada güç yükselteçlerde zarf izleyen anahtarlamali güç kaynagi tasarimi anlatilmistir. Bu güç kaynagi 9V-12V giris geriliminde çalisan, 750 KHz anahtarlama frekansina sahip, 5 KHz'e kadar zarf izleyebilen, 1A çikis akimi ve 5V çikis gerilimi saglayabilen bir tasarimdir. Bu güç kaynagi senkron alçaltan çevirici topolojiyle tasarlanmistir. Bu çalismada ayrica esnek çözümler sunan sayisal kontrolcü tasarimina, yüksek hizlarda daha verimli çalisan GaN (Gallium Nitride) transistör kullanimina ve çesitli analizlere yer verilmistir., Wireless communication, which is used in mobile phones, modems, base stations and many other areas has gained importance with increasing demand and developing technology. RF power amplifiers are one of the most important blocks in wireless communication. Power amplifiers consume the most power in RF systems. Therefore, efficiency is one of the most important parameters in power amplifier design. Classical power amplifiers are not efficient. Envelope tracking is one of the voltage modulation techniques that is used to increase efficiency in power amplifiers. In this method, the power source feeding the power amplifier creates an output voltage according to the needs of the RF system by increasing and decreasing the output voltage. In this study, envelope tracking power supply design is explained. This supply is capable of operating with 9-12V input voltage, has 750 KHz switching frequency, follows reference signal up to 5kHz, supplies 1A output current and 5V output voltage. The power supply is a design with synchronous buck converter topology. Also this study includes digital control design providing flexible solutions, use of GaN (Gallium Nitride) transistors that work more efficiently at high speeds and various analyzes.

Bu tezde, durum tahmin problemleri için Kareler Toplamı (SOS), Lineer Matriks Eşitsizlikler (LMI) ve Yarı Kesin Programlama (SDP) araçları kullanılarak polinom tipi terimlere sahip doğrusal olmayan dinamik sistemler için doğrusal olmayan gözlemci tasarım problemi incelenmiştir. İlk olarak, kararlılık analizi problemleri bu çalışmada sıklıkla kullanılan optimizasyon bağlamında ele alınmıştır. Bir Lyapunov fonksiyonu, analiz problemini LMI terimlerini, lineer eşitliklerini içeren ve MOSEK, PENLAB ve SEDUMI gibi koni çözücülerle çözülebilen bir optimizasyon problemi olarak formüle etmeye uygun bir şekilde parametreleştirilir. Mevcut araçlar, optimizasyon problemini bir koni çözücü tarafından çözülebilecek bir biçimde yapılandırmak için kullanılır. Bu formdaki problem, eşitsizliklerin dışbükeyliği ve lineer eşitlik kısıtlamaları nedeniyle bir dışbükey optimizasyon problemi olduğundan, bu problem güvenilir bir şekilde çözülebilir. Analiz problemini bir optimizasyon problemi olarak ifade etmek için kullanılan araçlar ile, aynı teknikler, girdi-durum kararlılığı (ISS) analiz problemi ifadesine uygulanır. ISS-Lyapunov fonksiyonuna uygulanan kısıtlamalar kullanılarak, bu analiz problemi de asimptotik kararlılık problemlerine benzer bir şekilde formüle edilebilir. ISS analiz problemi, gözlemcinin bir ISS-Lyapunov işlevine dayatılan kısıtlamalara benzer kısıtlamaları karşılaması gerektiğinden, gözlemci sentez problemi ile ISS analiz problemi arasında bir bağlantı olduğu için, bu çalışmayla ilgilidir. Gözlemci sentez problemi, bu yeni problemdeki bozucu sinyalin, durum tahmini terimleri olduğu, bozucu bastırımı isterleri ile doğrusal olmayan bir kontrol tasarım problemi olarak doğrudan formüle edilebilir. Bunu kullanarak, problem, çift doğrusal terimlere sahip bir optimizasyon problemi olarak ifade edilebilir. Bu optimizasyon probleminde bulunan yapı nedeniyle, optimizasyon problemi algoritmaları aracılığıyla türev alma kullanılarak, doğrusal olmayan bir gözlemcinin parametrele, In this thesis, nonlinear observer design problem is examined for nonlinear dynamical systems having polynomial type terms using Sum Of Squares (SOS), Linear Matrix Inequalities (LMI) and Semidefinite programming (SDP) tools for state estimation problems. First, the stabiliy analysis problems are discussed in the context of optimization that is frequently in this study. A Lyapunov function is parameterized in a way that is suitable for formulating the problem of analysis as a problem of an optimization problem that contains LMI terms, affine equalities and can be solved by cone solvers such as MOSEK, PENLAB and SEDUMI. The available tools is utilized to structure the optimization problem into a form that can be solved by a cone solver. Since the problem in this form is a convex optimization problem due to the convexity of the inequalities and the affine equality constraints, this problem can be solved reliably. Using the tools that are used to construct the analysis problem as an optimization problem, the same techniques are applied to the problem of input-to-state stabiliy (ISS) analysis problem. Using the constraints that are imposed on the ISS-Lyapunov function, this analysis problem can also be formulated in a way that is similar to asymptotical stabiliy problems. ISS analysis problem is pertinent to this study in that there is a connection between observer synthesis problem and ISS analysis problem since the observer needs to satisfy constraints that are similar to the constraints imposed on an ISS-Lyapunov function. The observer synthesis problem can be directly formulated as a nonlinear control design problem with disturbance rejection requirements in that the disturbance in that new problem is state estimate terms. Using this, the problem can be expressed as an optimization problem having bilinear terms. Due to the structure present in this optimization problem, using differentiation through optimization problem algorithms, one can optimize the parameters of

The new innovations in software , sensor technologies have facilitated the production of quadrotor unmanned aerial vehicles (UAVs) and expanded their area of use. Quadrotor UAVs are employed in a wide range of fields such as disaster relief, search and rescue, surveillance, mining, firefighting, crop dusting, product delivery, counterterrorism and photography. In order for the quadrotor to carry out these missions successfully, it must have a robust control structure. In this paper, a robust backstepping controller design that is resistant to pink noise and sinusoidal disturbance is proposed. Background noise in electronic devices is known as pink noise. The design of the background noise-tolerant controller is important as it improves the quadrotor's reference tracking performance. In the framework of this analysis, sinusoidal disturbance and pink noise were applied to the control structure of the selected quadrotor and its reference tracking performance was analysed. With the purpose of highlighting the superior features of the proposed backstepping control technique, the simulations that were carried out also involved the use of a PID controller and of a Lyapunov-based controller , the results obtained for these controllers were compared with those obtained for the backstepping controller. As such, the time responses (rise time, settling time and overshoot) for the backstepping, PID and Lyapunov-based controllers were analysed. The obtained outcomes proved the superiority of the backstepping control design.

In this paper, the existence of a solution for the transformation of the disturbances from the unmatched cases to the matched one is investigated. The usage of matched/unmatched disturbance notions and the underlying assumptions are clarified. Then, a simplified definition is introduced to obtain a set of performance metrics to be used in observer design. Using bilinear pole shifting and multiple integral augmentation to the plant, not only the stabilizability/detectability conditions but also infinity-norm bounds for unstable MIMO systems are derived. Then, the solvability of the augmented Hamiltonian matrices to get stabilizing solutions via standard H?-Synthesis is explained. Finally, the solutions, definitions, and assumptions are validated through numerical examples. © 2022 ISA

Electric Vehicles Initiative - EVI üyesi 16 ülke, yollarında 2030 yılında toplam 100 milyon elektrikli araç bulunmasını hedeflemektedir. Elektrikli araç bataryalarının dolumu için gerekli süre hızlı sarj istasyonlarında 30 dakikaya yakındır. Sarj süresinin uzunlugu, istasyonlarda olusan kuyruk uzunlugunu ve araçların beklemeleri gereken süreyi de artırmaktadır. Bilgi ve iletisim teknolojilerini ulasım alanına entegre eden Akıllı Ulasım Sistemleri (AUS) destegi ile bu süre azaltılabilir. Bu sürenin, araçların bir bölümü için daha da kısaltılabilmesi, ekspres sarj istasyonlarının olusturulmasıyla mümkün olabilir. Bu projenin amacı, ekspres elektrikli sarj istasyonlarında uygulanmak üzere kaynak yönetim metotları gelistirmektir. Bu proje ile hızlı sarj istasyonlarında öncelikli sarj alanında kullanılmak üzere üç farklı yöntem gelistirilmistir. Gelistirilen birinci yöntemle istasyonda sarj için bekleyen araçlar kuyrugunun araçların ihtiyaçlarına göre dinamik olarak sıralanması saglanmıstır. Bu metotta CPU çizelgeleme alanında kullanılan yanıt süresi oranına göre sıralama (HRRN) kuyruk çizelgeleme modelinden faydalanılmıstır. Gelistirilen diger iki ekspres sarj noktası yönetim modeli ise kontrol teorisi yöntemini kullanmaktadır. Kontrol teorisi temelli yöntemler, araçları iki sınıfa ayırmakta ve farklı sınıflardaki araçların bekleme sürelerinin birbirine oranını belirli bir seviyede tutacak sekilde otomatik sunucu ataması yapmaktadır. Böylelikle istasyonun kendi performansını izleyerek isleyisini kontrol etmesi yani kendi kendini kontrol eden (selfcontrolling) bir yapıya ulasması saglanmaktadır. Kontrol teorisi temelli ilk yöntem, farklı sınıflara yapacagı sunucu atamalarının bekleme oranına etkisini bir simülasyon modeli kullanarak tahmin etmekte ve kararını tahmin sonuçlarını kullanarak vermektedir. Kontrol tabanlı ikinci yöntem ise hedeflenen bekleme süreleri oranını saglayacak sunucu dagılımına bir geri beslemeli kontrol metodu olan Orantısal Integral Kontrol Metodu

3rd International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications, HORA 2021 -- 11 June 2021 through 13 June 2021 -- 171163, This document evaluates the overall performance of an active hydro-pneumatic suspension system by comparison method for a special purpose vehicle structure. Firstly, the study includes mathematical modeling and simulation of both conventional and hydro-pneumatic suspension systems. The hydro-pneumatic suspension is a non-linear, complex system. The spring and damping characteristics for the system have been separately constructed. The control structure has been chosen to create a multivariate analysis by using the suspension deflection as a reference point to manipulate the active component of the suspension system with Fuzzy Control method. Finally, the study aims to create a better understanding of how the passive conventional, hydro-pneumatic, and active hydro-pneumatic suspension systems differ in means of comfort and vehicle handling issues. © 2021 IEEE.

Recent progresses in microelectromechanical system sensor technologies, energy storage devices, actuators and data processing enable development of micro unmanned aerial vehicles. This study gives information about modeling a micro vertical take-off landing unmanned aerial vehicle and robustness analysis of different controller designs. Different types of controllers developed for altitude and attitude control of an unmanned aerial vehicle. Altitude and attitude reference tracking performance of nonlinear controllers were analyzed. The effect of parameter uncertainty and noise disturbance on the reference tracking were also examined. Various simulations were performed under different conditions, and performance of the controllers compared with each other. Reference tracking performance and robustness analysis against parameter uncertainties and noise disturbance of controllers evaluated in the last section.

A continuous time enhanced bandwidth disturbance observer based control (DOBC) scheme is proposed in this paper. The classical Q-filter is implemented in feedback form and a signum function is inserted into the loop. The loop with this modification becomes capable of detecting small magnitude matched disturbances and we present an in depth discussion of the stability and performance issues comparatively. The proposed approach is called S-filter approach and the results outperform the classical approach under certain conditions. The contribution of the current paper is to advance the subject area to nonlinear filters for DOBC loops with guaranteed stability and performance. A specific case containing a signum function is elaborated throughout the paper and the obtained energy of the disturbance prediction error is shown to be smaller than the Q-filter based counterpart.

Bu tez çalışmasında dalgacık dönüşümü ile değişik akmazlık koşulları altında geribeslemeli akış kontrolü problemleri için bölgesel dinamik modeller elde edilmesikonusu anlatılmıştır. Öncelikle akışın anlık görüntüleri bu akışı tanımlayanNavier-Stokes denklemlerinin hesaplamalı akışkanlar dinamiği benzetimlerinden eldeedilmiştir. Daha sonra Dalgacık dönüşümü, eşikleme ve geri çatılama ile görüntülerdenoluşturulan katsayılardan sadece yaklaşıklama katsayılarıyla anlık görüntülerin kabuledilebilir derecede iyi oranda temsil edildiği gözlemlenmiştir. Bunun ardındanyaklaşıklama katsayılarının zamana bağlı değişimlerini temsil eden düşük boyutludinamik sistem modeli, alt uzay tanılama yöntemleri ile oluşturulmuştur. Bütünbu yöntem ve uygulamalar karesel alan üzerinde girişin sınır koşullarından sistemietkilediği bir akış örneği üzerinde geliştirilmiş ve istenen derecede başarılı sonuçlarverdiği görülmüştür. Dinamik modele uygun bir denetleyici tasarımı yapılmış ve ilgiliakış alanındaki bir noktanın hızını denetim altına aldığı gözlenmiştir., In this thesis, wavelet transform is used to obtain dynamical models describing thebehavior of fluid flow in a local spatial region of interest. First, snapshots of the floware obtained from computational fluid dynamics (CFD) simulations of the governingequations. A wavelet family and decomposition level is selected by assessing thesuccess of reconstruction under the resulting inverse transform. The flow is thenexpanded onto a set of basis vectors which are constructed from the wavelet function.The wavelet coefficients associated with the basis vectors capture the time variation ofthe flow within the spatial region covered by the support of basis vectors. A dynamicalmodel is established for these coefficients by using subspace identification methods.The approach developed is applied to a sample flow configuration on a square domainwhere the input affects the system through the boundary conditions. It is observed thatthere is good agreement between CFD simulation results and the predictions of thedynamical model. A controller is designed based on the dynamical model and is seento be successful in regulating the velocity of a given point within the region of interest.

International Conference on Intelligent and Fuzzy Systems, INFUS 2021 -- 24 August 2021 through 26 August 2021 -- 264409, Face detection is important part of surveillance systems and it has been widely used in computer vision and image processing. Face detection is also first step of the facial feature extraction. Facial feature extraction is a topic that has been focused on by many researchers in computer science, psychology, medicine and related fields and has become increasingly important in recent years. With the help of facial features, machine learning algorithms can estimate ages and classify genders of people. In this paper, face detection, facial feature extraction, age estimation and gender classification are presented. Firstly, face detection and extraction of facial features like eyes, eyebrows, mouth and nose are presented. Secondly, age estimation and gender classification based on the extracted facial features are explained. Experimental results prove that face detection algorithm efficiently detects human faces and facial feature algorithm accurately locates eyes, eyebrows, mouth and nose. Experimental results also show that, based on the extracted facial features, convolutional neural network architecture estimates ages of the people and classifies their gender. © 2022, The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG.

5h International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, ISMSIT 2021 -- 21 October 2021 through 23 October 2021 -- -- 174473, Latest progresses in sensors and information systems have accelerated the progress of unmanned aerial vehicles. Quadrotor unmanned aerial vehicles (UAVs) have the ability to take off and land vertically. Thanks to this feature, unlike conventional unmanned aerial vehicles, it does not need a long runway to take off. Its four propellers and vertical takeoff and landing feature give it the ability to hover and maneuver like helicopters. In this study, nonlinear modeling and robust controller design of a quadrotor UAV under parameter uncertainty and white Gaussian noise disturbance are explained. Nonlinear modeling of the Quadrotor UAV was done using MATLAB/Simulink. Altitude reference and attitude angles following capabilities of the quadrotor UAV have been tested with various simulations under ideal conditions, under uncertain parameters and under white Gaussian noise. The obtained results show that the robust controller can successfully track given references under normal conditions, under uncertain parameters and under noisy conditions. © 2021 IEEE.

This paper presents a modification to the original disturbance observer based control (DOBC) scheme by redefining the lowpass filter using a nonlinear element. The proposed technique improves the disturbance prediction performance for both small and large magnitude disturbance signals. The contribution of the current work is to unfold the stability and performance conditions under the proposed modification. A comparative set of simulation studies are discussed and it is seen that the proposed modification results in smaller disturbance prediction error energy and smaller tracking error energy when the plant model is discrete time and uncertain.

In this study, two different parameter estimation algorithms are studied and compared. Iterated EKF and a nonlinear optimization algorithm based on on-line search methods are implemented to estimate parameters of a given permanent magnet synchronous motor whose dynamics are assumed to be known and nonlinear. In addition to parameters, initial conditions of the dynamical system are also considered to be unknown, and that comprises one of the differences of those two algorithms. The implementation of those algorithms for the problem and adaptations of the methods are detailed for some other variations of the problem that are reported in the literature. As for the computational aspect of the study, a convexity study is conducted to obtain the spherical neighborhood of the unknown terms around their correct values in the space. To obtain such a range is important to determine convexity properties of the optimization problem given in the estimation problem. In this study, an EKF-based parameter estimation algorithm and an optimization-based method are designed for a given nonlinear dynamical system. The design steps are detailed, and the efficacies and shortcomings of both algorithms are discussed regarding the numerical simulations.

Bu çalışmada; dinamik davranışının matematiksel olarak modellemenin çoğu zaman zor, olduğu, akışkan sistemlerinin dinamik modellerinin elde edilmesi ve girdaplılık ve sürüklenme/kaldırma katsayısı gibi değerlerin geri-beslemeli kontrolü, çırpma hareketi yapan NACA0012 kanat profili, sabit silindir gövde ve sabit hücum açılı NACA23012 geometrileri üzerinde incelenmiştir. Yapılan çalışmaları seçilen geometriler altında gruplandırıp incelenecek olursa; ilk olarak çırpma hareketi yapan NACA0012 kanat profili için parçacık görüntülemeli hız ölçümü (PGH) tekniği kullanarak akışın hız vektörleri elde edilmiştir. Bu hız vektörleri bir dizi ek işleme (görüntü işleme ile kanatın tespiti) tabi tutulduktan sonra uygun dikgen ayrışımı (UDA) ve sistem tanılama işlemleri uygulanarak doğrusal bir dinamik model elde edilmiştir. İkinci olarak ise silindir bir yapının etrafından akan akışın doğrusal ve doğrusal olmayan modellenmesi konusu incelenerek bu modeller için silindir arksında olu?an periyodik girdapları bastıracak kontrolcü tasarımları gerçekle?tirilmi?tir. Üçüncü olarak ise, sabit hücum açılı bir NACA23012 kanat profili için doğrusal olmayan modelleme yakla?ımı gerçeklenip, sürüklenme/kaldırma kuvveti oranının kontrolü konusu işlenmiştir., In this study; obtaining dynamical models and feedback control of vorticity and drag/lift coefficient of fluid systems, whose dynamical behavior is often hard to express mathematically, was investigated over geometries such as, flapping NACA0012 airfoil, circular cylinder body and NACA23012 airfoil with fixed angle of attack. If we examine the studies grouped under selected geometries; firstly, velocity vectors of the flow of flapping NACA0012 airfoil was obtained by using particle image velocimetry (PIV). After applying a number of additional processes (detection of the airfoil via image processing) to these velocity vectors, a linear dynamical model was obtained by using proper orthogonal decomposition (POD) and system identification (SI). Secondly, linear and non-linear dynamical modeling of flow around a circular cylinder body was examined and design of controllers for these models to suppress vorticity was achieved. Thirdly, a non-linear modeling approach carried out and control of drag/lift coefficient for NACA23012 airfoil with fixed angle of attack was investigated.

Bu projede, sabit kanatlı insansız hava araçları (İHA) için hatalara toleranslı (fault-tolerant) bir otomatik uçuş kontrol sistemi geliştirilecek ve gerçeklenecektir. Geliştirilen otopilot, hem normal çalışma koşullarında, hem de acil durumlarda uçağı kontrol edebilecek ve güvenli bir şekilde kalkış, dengeleme, seyrüsefer ve inişi gerçekleştirebilecektir. Acil durum başlığı altında, insansız hava araçlarında en sık karşılaşılan problemlerden olan güç kaybı, yüzey kaybı ve kontrol kaybı durumları ele alınacaktır. Bu başlıklar altında yer alan sıkıntılara örnek olarak motor durması, irtifa dümeni sıkışması/kopması, istikamet dümeni sıkışması/kopması, yatırgaç sıkışması/kopması, pervane arızaları, kontrolcü sistemindeki donanımsal/yazılımsal arızalar ve insan kaynaklı hatalar gösterilebilir. Böyle bir senaryo yaşandığı takdirde önce otopilot sistemi otomatik olarak devreye girerek uçağı düz uçuş durumuna geçirecek, ardından da bir acil durum rotası oluşturarak aracı bir iniş alanına yönlendirerek güvenli inişini sağlayacaktır. Uçuş kontrol algoritmaları önce hazır bileşenlerle doğrulanacak, ardından da hem yazılım hem donanım olarak mümkün olduğunca özgün bir tasarım ortaya çıkarılması çalışmaları gerçekleştirilecektir. Bu proje yaklaşık on senedir insansız hava araçları için otopilot tasarımı ve özellikle acil durum senaryoları konusunda yoğunlaşmış olan TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi İnsansız Hava Araçları Laboratuvarı bünyesinde yürütülecektir. Yapılacak çalışmalar önceki projelerde elde edilen bilgi birikiminin ve sonuçların bir devamı ve geliştirilmesi niteliğinde olacaktır. Tasarlanacak otopilot algoritmalarında çok-giriş çok-çıkışlı modern kontrol teorisi yaklaşımları kullanılacak ve özellikle geçmiş çalışmalarımızda karşılaşmış olduğumuz temel sorunların çözülmesine odaklanılacaktır. En kritik sorunlardan birisi, gürültü ve modelleme hataları ile doğrusal olmayan dinamiklerin sistem performansını etkileyerek, zaman zaman otopilot sisteminin tamamen çökm

In this paper, the existence of a solution for the transformation of the disturbances from the unmatched cases to the matched one is investigated. The usage of matched/unmatched disturbance notions and the underlying assumptions are clarified. Then, a simplified definition is introduced to obtain a set of performance metrics to be used in observer design. Using bilinear pole shifting and multiple integral augmentation to the plant, not only the stabilizability/detectability conditions but also infinity-norm bounds for unstable MIMO systems are derived. Then, the solvability of the augmented Hamiltonian matrices to get stabilizing solutions via standard H?-Synthesis is explained. Finally, the solutions, definitions, and assumptions are validated through numerical examples. © 2022 ISA

3rd International Congress on Human-Computer Interaction, Optimization and Robotic Applications, HORA 2021 -- 11 June 2021 through 13 June 2021 -- 171163, This document evaluates the overall performance of an active hydro-pneumatic suspension system by comparison method for a special purpose vehicle structure. Firstly, the study includes mathematical modeling and simulation of both conventional and hydro-pneumatic suspension systems. The hydro-pneumatic suspension is a non-linear, complex system. The spring and damping characteristics for the system have been separately constructed. The control structure has been chosen to create a multivariate analysis by using the suspension deflection as a reference point to manipulate the active component of the suspension system with Fuzzy Control method. Finally, the study aims to create a better understanding of how the passive conventional, hydro-pneumatic, and active hydro-pneumatic suspension systems differ in means of comfort and vehicle handling issues. © 2021 IEEE.

A continuous time enhanced bandwidth disturbance observer based control (DOBC) scheme is proposed in this paper. The classical Q-filter is implemented in feedback form and a signum function is inserted into the loop. The loop with this modification becomes capable of detecting small magnitude matched disturbances and we present an in depth discussion of the stability and performance issues comparatively. The proposed approach is called S-filter approach and the results outperform the classical approach under certain conditions. The contribution of the current paper is to advance the subject area to nonlinear filters for DOBC loops with guaranteed stability and performance. A specific case containing a signum function is elaborated throughout the paper and the obtained energy of the disturbance prediction error is shown to be smaller than the Q-filter based counterpart.

This paper presents a modification to the original disturbance observer based control (DOBC) scheme by redefining the lowpass filter using a nonlinear element. The proposed technique improves the disturbance prediction performance for both small and large magnitude disturbance signals. The contribution of the current work is to unfold the stability and performance conditions under the proposed modification. A comparative set of simulation studies are discussed and it is seen that the proposed modification results in smaller disturbance prediction error energy and smaller tracking error energy when the plant model is discrete time and uncertain.

2021 International Conference Automatics and Informatics, ICAI 2021 -- 30 September 2021 through 2 October 2021 -- -- 175600, Artificial intelligence has brought new features to unmanned aerial vehicles. Path planning, trajectory optimization and obstacle avoidance are some of the features that artificial intelligence brings to drones. In this study, path planning optimization and collision avoidance with artificial intelligence for an unmanned aerial vehicle are emphasized. Path planning and collision avoidance simulations were performed using MATLAB software under ideal conditions and under noisy conditions. It is shown that the unmanned aerial vehicle finds the shortest path on maps with various obstacles. © 2021 IEEE.

A control input separation method is proposed for reduced-order modelling in boundary control problems. The dynamics of flow systems are typically described by partial differential equations where the input affects the system through boundary conditions. From a control design perspective it is most desirable and natural to employ finite-dimensional representations in which the input enters the dynamics directly. The method proposed here to resolve the input from the boundary conditions is based on obtaining a proper orthogonal decomposition of the unforced flow of the system, and then augmenting this decomposition by optimally computed actuation modes, built using snapshots of the actuated flow. A reduced-order Galerkin model is then derived for this expansion, in which the input appears as an explicit term in the system dynamics. The model reduces exactly to the original baseline case under zero input conditions. The proposed method is then compared to an existing input separation technique, namely the sub-domain separation method. A boundary control example regarding the 2D incompressible Navier-Stokes equation is considered to illustrate the proposed method, where a controller is designed to achieve tracking of a desired 2D spatial profile for the flow velocity.

In this paper a novel method is proposed for constructing linear parameter varying (LPV) system models through adaptation For a class of nonlinear systems, an LPV model is built using its linear part, and its coefficients are considered as time-varying parameters The variation. M time IS controlled by an adaptation scheme with the goal of keeping the trajectories of the LPV system, close to those of the original nonlinear system Using the LPV model is a surrogate, a dynamical controller is built by utilizing self-scheduling methods for LPV systems, and it is shown that this controller will indeed stabilize, the original nonlinear system

In this paper we address the design of a controller that achieves stabilization and reference tracking at different flight conditions for an unmanned helicopter. The controller proposed is in the form of an H-infinity gain-scheduler, and is used for stabilization and reference tracking, for the 4 axis autopilot. (heave, pitch, roll and yaw control) A nonlinear helicopter model has been built, trimmed and linearized at different flight conditions. Based on the linearized models an approximate affine parameter dependent model has been constructed. Then, a linear parameter dependent controller is synthesized which stabilizes the affine parameter dependent helicopter model. By doing so, a single controller achieves stabilization and reference tracking of a family of linear models by scheduling the gains based on the online measurement of the scheduling parameter, which is the forward velocity. Moreover, the affine parameter dependent controller is fitted into the nonlinear helicopter model. It is seen that this single parameter dependent controller successfully stabilizes the nonlinear helicopter model at different flight conditions. © 2015, IFAC (International Federation of Automatic Control) Hosting by Elsevier Ltd. All rights reserved., Aertec Solutions ? Aerospace and Aviation;Escuela Tecnica Superior de Ingenieria de Sevilla;et al.;International Federation of Automatic Control (IFAC) - Technical Committee on Aerospace (TC7.3);Technical Committee on Nonlinear Systems (TC2.3);Universidad de Sevilla, Vicerrectorado de Investigacion, Vicerrectorado de Relaciones Institucionales

This paper provides information about prediction of our national painters from their paintings. Since most of the painters whose paintings are used in this research lived in the past, many of their artwork couldn't reach the present and couldn't be found on one web site on the internet. Moreover, some of them have paintings less than a hundred. As result, an original dataset is created from these painters paintings, which are collected at different sources. Since the art classification is a difficult task and takes many years to expertise, using machine learning techniques can provide efficiency. Purpose of this paper is to identify and classify national artists from their artwork using machine learning techniques. In order to solve art classification problem, transfer learning with four different architectures is used and the results are compared. © 2021 IEEE.