Shared control in aerial cyber-physical human systems

Bu çalışma bir insan operatör ve ileri düzey otomasyon birlikte çalışırken belirsizlikler ve anomalilerle karşı karşıya kaldıklarında meydana gelen kontrol sorununu ele almaktadır. Siber-Fiziksel İnsan Sistemleri başlığı altında, insan ve otomasyon yeteneklerinin avantajlı bir kombinasyonuna izin veren ve istenen performansı sağlayan paylaşımlı kontrol mimarilerine (PKM) odaklanmaktayız. İnsan ve otomasyon normal koşullar altında rutin görevler için birbirlerinin yerine geçebilir. Ancak, ciddi anomaliler altında kendilerine özgü tepkiler verebilirler. İnsanlar anomali tanıma ve tahmin etme gibi bilişsel görevlerde başarılıyken, otomasyon gecikme sürelerinin az olduğu hızlı yanıtlar verebilir. Biz bu tezde şiddetli anomalilerin olduğu durumlarda insan ve otomasyon arasındaki kontrol geçişlerinin sorunsuz bir şekilde gerçekleşmesini sağlayacak manevra kapasitesi (MK) adlı bir metrik kullanılmasını öneriyoruz. Bu metrik, kontrol sistemlerinde eyleyicilerin doyma sınırlarına yakınlığı olarak tanımlanabilir. Bu tezde sunulan üç farklı PKM'nin ikisinde MK'den faydalanılmış, insanın ve otomasyonun paylaşımlı kontrole nasıl katkı yaptıkları ve anomali durumlardan nasıl kaçınıldığı tasvir edilmiştir. Bu PKM'lerden ikisi döngüde-insan deneyleri kullanılarak doğrulanmıştır. Son PKM'de ise, esnek bir dört pervaneli insansız hava aracının hareket denklemleri çıkarılmış ve tüm sistem simülasyonlar ile doğrulanmıştır. Bu son yaklaşımda, insan modeliyle birlikte esnek dinamiklerden kaynaklanan titreşimleri azaltmak ve belirsizlikleri telafi etmek için düşük frekanslı uyarlamalı bir kontrolcü kullanılmıştır.