Depth Control Based on PID Using a Pressure Sensor in an Autonomous Underwater Vehicle


Creative Commons License

Dursun E. C., Yılmaz S., Karatop S. G.

ELECO 2025, INTERNATIONAL CONFERENCE on ELECTRICAL and ELECTRONICS ENGINEERING, Bursa, Türkiye, 27 - 29 Kasım 2025, ss.1-6, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Bursa
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-6
  • Kocaeli Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Bu çalışmada, otonom bir su altı aracının sabit bir derinliği korumasını sağlamak için basınç sensörü verilerine dayalı bir PID (Orantılı-Türev-İntegral) kontrol sistemi tasarlanmış ve uygulanmıştır. Aracın anlık derinliği, basınç sensörü kullanılarak sürekli olarak ölçülmüş ve istenen derinlikle karşılaştırılarak bir hata sinyali oluşturulmuştur. Bu hata sinyali, aracın iticilerine gönderilen kontrol sinyallerini oluşturmak için PID algoritması tarafından işlenmiştir.

Geliştirilen sistem, su altı aracının çeşitli başlangıç ​​derinliklerinden istenen hedef derinliğe istikrarlı, hızlı ve minimum aşımla ulaşmasını sağlamaktadır. Deneysel sonuçlar, PID tabanlı kontrol yaklaşımının derinlik düzenlemesindeki etkinliğini ve güvenilirliğini göstermektedir. Bu yaklaşım, özellikle sabit derinliklerde çalışan dalış ve su altı araçları için önemli bir kontrol çözümü sunmaktadır.

In this study, a PID (Proportional-Derivative-Integral) control system based on pressure sensor data was designed and implemented to ensure that an autonomous underwater vehicle maintains a constant depth. The instantaneous depth of the vehicle was continuously measured using the pressure sensor and compared with the desired depth to generate an error signal. This error signal was processed by the PID algorithm to generate control signals sent to the vehicle's thrusters.

The developed system enables the underwater vehicle to reach the desired target depth from various starting depths stably, quickly, and with minimal overshoot. Experimental results demonstrate the effectiveness and reliability of the PID-based control approach in depth regulation. This approach offers an important control solution, particularly for diving and underwater vehicles operating at constant depths.