In this dissertation, we deal with the independent problems of air path systemcontrol and compressor air mass flow estimation in diesel engines. In this regard, thethesis can be divided into two main parts: control and estimation.In the first part, control part, we consider regulation of the air path systemin diesel engines. To that end, an extensively used mean-value engine model in theliterature is considered. The underlying nonlinear model is converted into a rationallinear parameter-varying (LPV) form and a gain scheduled control approach is used.The main contribution here is that the commonly used simplifying assumptions in theliterature (like constant engine speed, use of engine charts, assuming exhaust manifoldpressure to be equal to intake manifold pressure plus some constant value, takingconstant manifold temperatures, etc.) are avoided and a better engine model with abetter subsequent controller design are achieved. As a result, the control system designis covering a wide range of engine operating points.In the estimation part, we present two different estimation approaches, each hav-ing advantages over the other. In the first approach, we develop a general deterministicstate estimation method for states appearing linearly in nonlinear systems. The es-timation method is based on representation of input-output pairs by a linear movingmodel and the use of recursive-least squares with an adaptive forgetting factor. Themethod is on-line applicable and very easy to apply. It is shown that the developedestimation method outperforms the popular extended kalman fliter (EKF) method onsome case studies. Next, the developed estimation method is used for a diesel enginemodel to estimate compressor air mass flow, whose measurement is difficult or unreli-able in some situations and therefore its estimation is important in these cases. Again,a comparison with EKF shows the advantage of the developed method.The second estimation method is based on the use of a state estimation methodfor affine parameter-dependent linear systems. To use this method, the underlyingnonlinear engine model is first transformed into an affine parameter-dependent formand then the method is used. This approach has the advantage of having an asymptoticconvergence nature, when compared to the first one. Again, this method is used forcompressor air mass flow estimation and the results are compared with those of EKFto demonstrate the superiority of the approach.

Bu tezde dizel motorlarda hava yolu sistemi kontrolü ve kompresör hava kütlesikestirmesi problemleriyle uğraştık. Bu anlamda, tez calışması iki ana kısma ayrıabilir:kontrol ve kestirme.İlk kısımda, kontrol kısmında, dizel motorlarda hava yolunun düzenlenmesini elealdık. Bunun için, literatürde sıkça kullanılan ortalama-değerli bir dizel motor modelinikullandık. İlgili model ilk önce doğrusal parametre degişken (DPD) formuna koyulduve sonra kazanç ayarlamalı kontrol metodu uygulandı. Bu calışmanın katkısı şudur: lit-eratürde hava yolu kontrolü yapılırken genelde kolaylaştırıcı varsayımlar yapılmaktadır:örneğin, motor hızının sabit alinması, dizel motor tablolarının kullanımı, egzoz basıncınıngiriş basıncı artı sabit bir değer olarak kabul edilmesi, manifold sıcaklıklarının sabitalınması, vesaire. Burada bu tütr basitleştirici varsayımlardan kaçınılmıştır ve dolayısıyladaha doğru bir motor modeli ve daha geniş operasyonel noktalarda çalışacak kontrolalgoritması elde edilmiştir.Kestirme kısmında iki farklı yöntem sunduk. Karşılıklı olarak düşünüldüklerindebu iki yöntemin birbirleri üzerinde avantajları mevcuttur. İlk metod, deterministik,doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerde doğrusal gözüken durumların kestirilmesiiçin geliştirilen genel bir metotdur. Metodun dayandığı mantık ölçülebilen durum-lardan ve sistem girdilerinden hareketle zamanla hareket eden bir doğrusal modelinsaptanması ve model saptanmasında adaptif unutma faktörlü rekursif en küçük kareleryönteminin kullanılmasıdır. Bu metodun temel özelliği çevirimi içi uygulanabilmesi veuygulama kolaylığı olmasıdır. Akademik-amaçlı oluşturulan örnekler üzerinde metotugulandı ve sonuçlar popüler genişletilmiş Kalman Filtresi (GKF) ile karşılaştırıldı. Bukarşılaştırılmalardan geliştirilen metodun daha iyi sonuç verdiği gözlendi. Daha sonrametot dizel motorlarda bazı durumlarda ölçüm almanın zor olduğu ya da ölçümleregüvenilemediğinde kompresor hava kütlesinin kestirilmesine uygulandı. Tekrar sonuçlarGKF ile karşolaştırıldı ve geliştirilen metodun avantajı görüldü.İkinci kestirme metodu, ilgin parametre-bağımlı sistemlerde durum kestirmesiiçin geliştirilmiş olan yöntemi uygulamaya dayanır. Bu yöntemi kullanabilmek için öncevarolan doğrusal olmayan dizel motor modeli ilgin parametre-bağımlı forma dönüştürüldü.Bu yöntemin ilk yönteme göre temel avantajı sonuşur yakınsamalı olmasıdır. Bumetot da kompresöor hava kütlesinin kestirilmesinde kullanıldı ve yötemin üstünlüğünügöstermek için kestirme sonuçları GKF ile karşılaştırıldı.