Robusztus zavarkompenzációs eljárások és gépi tanulásra alkalmas digitális ikermodell koncepció csúszómód szabályozóhoz telemanipulációs célok megvalósítására
Fájlok
Dátum
Szerzők
Folyóirat címe
Folyóirat ISSN
Kötet címe (évfolyam száma)
Kiadó
Absztrakt
A dolgozatban vizsgált problémákat a telemanipuláció témaköre kapcsolja össze, így az ehhez kapcsolódó irodalmi áttekintés és publikációs rések elemzése vezeti be a disszertációt a felhasznált eszközökkel és célkitűzésekkel együtt. A 3. fejezet lineáris, pertubált átviteli függvényű rendszerek zavarkompenzációjával foglalkozik, kifejezetten a direkt-modell alapú megközelítéssel (DMBDO). A fejezet célja az irodalomban korábban perturbált erősítésű egyszerű arányos szakaszra levezetett direkt modell alapú zavarbecslő eljárás kiterjesztése egy általánosabb esetre. Ez elsőként matematikai levezetéssel történik, majd kétféle gyakorlati példán keresztül (egyszerű szervorendszeren és egy szabadságfokú telemanipulációs rendszeren) is igazolásra kerül. A 4. fejezet egy csúszómódban végzett robusztus, modellreferenciás szabályozás matematika levezetését majd fizikai megvalósítását mutatja be. Itt a jobboldalán nem folytonos differenciál egyenletek matematikáján keresztül kerül a csúszómód szemlélet bemutatásra hidat képezve a matematikai szemlélet és a fizikai megvalósíthatóság között. A 5. fejezet a csúszómód numerikus szimulációjánál jelentkező problémákkal foglalkozik, melynek forrása a kapcsoló üzemmód. A differenciálegyenletek megoldására leggyakrabban használt megoldó szoftverek kapcsoló üzemmódban sok esetben nem teljesítek jól és a kapcsolások kaotikus tulajdonságokkal is rendelkezhetnek. Ez a fejezet a szimulációk és mérések során felmerülő problémák okainak feltárásától indulva, azok megoldására tett javaslatokon át jut el egy újfajta digitális ikermodell koncepciójához, amely már alkalmas a baktérium memetikus algoritmussal történő paraméteridentifikációra is.
The problems investigated in the dissertation are connected by the field of telemanipulation. Accordingly, the dissertation is introduced by a review of the relevant literature and an analysis of research gaps, together with the tools employed and the objectives pursued. Chapter 3 deals with disturbance compensation in linear systems with perturbed transfer functions, specifically using the direct-model-based approach (DMBDO). The aim of the chapter is to extend the direct-model-based disturbance estimation method previously derived in the literature for a simple proportional element with perturbed gain to a more general case. This is first accomplished through a mathematical derivation and is then validated through two types of practical examples: a simple servo system and a one-degree-of-freedom telemanipulation system. Chapter 4 presents the mathematical derivation and subsequent physical implementation of robust model reference control performed in sliding mode. Here, the sliding-mode approach is introduced through the mathematics of differential equations that are discontinuous on the right-hand side, thereby establishing a bridge between the mathematical perspective and physical implementability. Chapter 5 addresses the problems arising in the numerical simulation of sliding mode, originating from the switching operation. The solver software most commonly used for solving differential equations often performs poorly in switching operation, and the switching phenomena may also exhibit chaotic properties. Starting with the investigation of the causes of the problems encountered during simulations and measurements, this chapter proceeds through proposals for their resolution to the concept of a novel type of digital twin model, which is also suitable for parameter identification using a bacterial memetic algorithm.