Modelden bağımsız veri güdümlü optimal kontrol yaklaşımı ile belirsizlik içeren yapısal sistemlerin aktif kontrolü
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2026
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BİLAL GÖRMÜŞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Hakan Yazıcı
Eş Danışman: İbrahim Beklan Küçükdemiral
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doktora tez çalışmasında, herhangi bir matematiksel model gerektirmeyen, doğrusal matris eşitsizliği (DME) tabanlı, doğrudan sistem üzerinden ölçülen sonlu veriler kullanılarak kapalı çevrim kararlılığını garanti eden ve normu sınırlı bozucuların etkisini bastırmayı amaçlayan, daha az tutucu, çok amaçlı yeni veri güdümlü kontrol yöntemleri sunulmaktadır. Geliştirilen yöntemlerde sistemin A ve Bu matrislerine ilişkin bir bilgiye ihtiyaç duyulmazken, kontrolör tasarımı için yalnızca sistem durumları ile bozucu giriş sınırlarının bilinmesi yeterlidir. İlk olarak, genişletilmiş DME'ler kullanılarak H-2 ve H-sonsuz performans kriterlerini eş zamanlı olarak dikkate alan veri güdümlü karma H-2/H-sonsuz kontrolör tasarımı sunulmaktadır. Önerilen yaklaşımda bozucular, değişmez elipsoitler kullanılarak büyüklük açısından sınırlandırılmakta ve tam blok S-prosedürü tekniği yardımıyla normu sınırlı belirsizlikler şeklinde incelenmektedir. Bu teknik, dışbükey-kabuk gevşetmesinin uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Ayrıca, DME'lere uygulanan genişletme tekniği sayesinde H-2 ve H-sonsuz kontrol problemlerinde ortak Lyapunov matrisi kullanılma zorunluluğu ortadan kaldırılmakta ve ortak olmayan Lyapunov matrisleri kullanılabilmektedir. Böylelikle çok amaçlı kontrol problemi, minimum tutuculukla çözülebilen bir dışbükey optimizasyon problemi olarak elde edilmektedir. İkinci yöntemde, veri güdümlü H-sonsuz kontrolör tasarımı, kapalı çevrim kutuplarının önceden belirlenmiş kararlılık bölgeleri içerisinde konumlanmasını matematiksel olarak garanti edecek şekilde genişletilmiştir. Bu amaçla, ayrık zamanlı sistemler için çembersel ve elipsoidal DME tabanlı bölgesel kararlılık koşulları tanımlanmış ve bu koşullar altında veri güdümlü kutup yerleştirmeli H-sonsuz kontrolör tasarımları geliştirilmiştir. Ele alınan çok amaçlı kontrol yaklaşımı, H-sonsuz kontrol ile sistemin sürekli rejim performansını garanti altına alırken, kutup yerleştirme teknikleri sayesinde geçici rejim yanıtlarını iyileştirmektedir. Önerilen kontrolörlerin etkinliği, El Centro (1940), Kocaeli (1999), San Francisco (1906) ve Erzincan (1992) depremleri sırasında kaydedilen yer hareketlerine maruz bırakılan dört katlı bir yapısal sistem üzerinde değerlendirilmiştir. Geliştirilen simülasyon senaryoları, önerilen veri güdümlü kontrol yöntemlerinin model tabanlı yaklaşımlarla karşılaştırılabilir düzeyde başarılı titreşim kontrolü sağladığını ve farklı deprem uyarımları ile sistem kütlesindeki değişimlere karşı dayanıklılık sergilediğini göstermektedir. Ayrıca, önerilen yöntemlerin literatürdeki veri güdümlü yaklaşımlara kıyasla daha az tutucu çözümler ürettiği sayısal örneklerle doğrulanmıştır.