Σχεδιασμός και υλοποίηση ενσωματωμένου συστήματος πραγματικού χρόνου για τον έλεγχο βάθους ρομποτικού ψαριού

Δαλάκας, Κωνσταντίνος Μ.; Dalakas, Konstantinos M.

dc.contributor.author	Δαλάκας, Κωνσταντίνος Μ.	el
dc.contributor.author	Dalakas, Konstantinos M.	en
dc.date.accessioned	2015-06-11T09:27:32Z
dc.date.available	2015-06-11T09:27:32Z
dc.date.issued	2015-06-11
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/40815
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.9096
dc.rights	Default License
dc.subject	Embedded	en
dc.subject	Depth	en
dc.subject	Control	en
dc.subject	Biomimetic	en
dc.subject	Underwater	en
dc.subject	Ενσωματωμένος έλεγχος	el
dc.subject	Βάθος	el
dc.subject	Βιομιμητικό	el
dc.subject	Υποβρύχια	el
dc.title	Σχεδιασμός και υλοποίηση ενσωματωμένου συστήματος πραγματικού χρόνου για τον έλεγχο βάθους ρομποτικού ψαριού	el
dc.title	Design and Implementation of an Embedded Real-time System for Depth Control of a Robotic Fish	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρομποτική	el
heal.classification	Αυτόματος έλεγχος	el
heal.classification	Robotics	en
heal.classification	Automatic control	en
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C03433
heal.classificationURI	http://skos.um.es/unescothes/C00309
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2015-03-18
heal.abstract	Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αυξανόμενο ενδιαφέρον για βιομιμητικά υποβρύχια σκάφη μικρού μεγέθους. Τα συγκεκριμένα σκάφη έχουν ανάγκη για έναν τρόπο ελέγχου του βάθους τους που να τους επιτρέπει τη διενέργεια ελιγμών. Ενώ το πρόβλημα ελέγχου βάθους για μεγάλα οχήματα έχει λυθεί εδώ και καιρό, το ίδιο πρόβλημα είναι ακόμα υπό διερεύνηση για οχήματα μικρής κλίμακας και κόστους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία προτείνεται ένας τρόπος στατικού ελέγχου βάθους για βιομιμητικά ψάρια με χρήση μικρής αντλίας που περιστρέφεται από κινητήρα συνεχούς ρεύματος. Αφού αναπτύχθηκε η δυναμική του συστήματος, εξετάστηκε διεξοδικά η επίδραση των διαφόρων παραμέτρων στην συμπεριφορά του ελεγκτή. Ο έλεγχος γίνεται με ελεγκτή ανάδρασης μεταβλητών κατάστασης με ολοκληρωτή σφάλματος, ώστε να υπάρχει πλήρης απόρριψη των διαταραχών. Η υλοποίηση του ελεγκτή γίνεται με χρήση μικροελεγκτή και σχεδιάζεται και κατασκευάζεται ηλεκτρικό και μηχανικό μέρος για τη διενέργεια πειραμάτων. Η συμπεριφορά του ελεγκτή μελετάται με προσομοιώσεις και στη συνέχεια με πειράματα που γίνονται με το βιομιμητικό ψάρι του Εργαστηρίου Αυτομάτου Ελέγχου. Εξετάζεται η συμπεριφορά του ελεγκτή τόσο υπό φυσιολογικές συνθήκες όσο και κάτω από επίδραση διαταραχών. Ο ελεγκτής εμφανίζει εξαιρετική συμπεριφορά σε διαταραχές και αυτός προσβλέπεται να αποτελέσει βάση για την επίλυση του προβλήματος ελέγχου βάθους χαμηλού κόστους σε μικρά υποβρύχια σκάφη.	el
heal.abstract	Lately, there has been growing interest in small biomimetic underwater vehicles. Such vehicles require a depth control mechanism for maintaining a desired plane of motion and for improved maneuverability. While the depth control problem has been solved for large underwater vehicles, for small scale, low cost vehicles it is still under research. In this thesis a static depth control system is proposed for biomimetic fishes with use of a small pump moved by a DC motor. The dynamics of the system were developed and the effect of various parameters on the controller behavior was analyzed. To achieve full disturbance rejection, the controller employs full state feedback and includes an error integrator. The controller is implemented on a microcontroller. Electrical and mechanical subsystems where designed for running the experimental study. The controller behavior was studied by simulations and experimentally, using the CSL biomimetic fish. The behavior of the controller was studied under normal conditions and under the effect of disturbances. The controller proposed shows excellent behavior in disturbance rejection. Therefore, it is expected that it will provide a strong basis for tackling the depth control problem in small underwater vehicles.	en
heal.advisorName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Παπαδόπουλος, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Μηχανολογικών Κατασκευών και Αυτομάτου Ελέγχου. Εργαστήριο Αυτομάτου Ελέγχου και Ρυθμίσεως Μηχανών και Εγκαταστάσεων	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	133 σ.
heal.fullTextAvailability	true