Dayanıklı PID kontrolör tasarımı
Robust PID controller design
- Tez No: 166174
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
DAYANIKLI PID KONTROLÖR TASARIMI ÖZET Çalışmanın temel amacı, tek girişli tek çıkışlı ve transfer fonksiyonunda sınırlı tipte belirsiz parametreler içeren belirsiz bir sistem için, tüm sistem ailesi üyelerinin kapalı çevrim baskın iki kutbunu PID kontrolör ile nominal baskın kutuplardan sapma en az olacak şekilde atayacak ve kalan tüm diğer (baskın olmayan) kutuplan da sol yan s-düzleminde belli bir noktanın solunda kalacak şekilde sınırlandıracak bir yöntem geliştirmektir. Şimdiye kadar yapılan çalışmalarda genellikle belirli yada belirsiz sistemler için sadece kararlılığı garanti eden PID kontrolör katsayılarının hesabına yönelik yöntemler ortaya konmuştur. Bu tip yaklaşımlar genelde oldukça pratik olmakla ve uygulama aşamasında kullanılmak üzere tasarım serbestliği sağlamakla birlikte dayanıklılığı sağlayan PID kontrolör katsayı kümesinden seçilen kontrolör katsayılarının sistemin zaman tanım bölgesi davranışını ne şekilde etkileyeceği sorusuna cevap vermekte yetersiz kalmaktadırlar. Bu çalışmada ortaya konan yöntem PID kontrolör ile baskın kutupların atanması probleminde dayanıklılık sorununa çözüm getirmektedir. Baskın kutupların atanmasıyla bir ölçüde garantilenen zaman tanım bölgesi davranışı böylece dayanıklılık kazanmaktadır. Elde edilen sonuçlar daha önce yapılan dayanıklı PID kontrolör tasannu çalışmaları ile karşılaştırıldığında, yöntem dayanıklılık sorununa çözüm getirmekle beraber baskın kutup atama ile istenilen tasarım kriterlerinin sağlanmasına da olanak vermektedir. Özet olarak bu çalışmada hem dayanıklılık problemine bir çözüm getirilmekte hem de sistem zaman tanım bölgesi ile ilgili performans kriterleri nominal dinamiklerden en az sapma olacak şekilde tasarım yapılarak gerçeklenebilmektedir. Bölüm 2'de ortaya koyacağımız yönteme temel oluşturan oransal kazanç ile bölgesel kararlılığın sağlanması yönünde yapılan çalışmalar ve bu çalışmaların 2 (PI) veya 3 (PID) serbest parametre içeren kontrolörlere genellenmesi hakkında bilgiler verilmiştir. Bölüm-3'de kararlılığı sağlayan PID katsayılarını hızlı şekilde bulmaya yönelik olan daha önce yapılmış bir çalışma tanıtılmıştır. ıxBölüm 4'te belirli parametreli sistemler için PID kontrolör ile baskın kutup atama yöntemi incelenmiştir. Bölüm 5 'de PID kontrolör ile baskın kutup atama problemi çalışmamızın ana hedefi doğrultusunda dayanıklılığı da içerecek şekilde genişletilmiştir ve yöntem uygulama örnekleri üzerinde tartışılmıştır. Bölüm 6'da ise bu tez çalışmasında elde edilen sonuçlar yorumlanmış ve ileride bu konuda yapılması gereken çalışmalar tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
ROBUST PID CONTROLLER DESIGN SUMMARY The main objective of this study is to develop a method which assigns two dominant closed loop poles of a single input single output interval system with minimum deviation from the nominal dominant closed loop poles by PID controller, while locating the rest of the closed-loop system poles on the left of prescribed point in the left half s-plane. Previous studies have given methods to determine stabilizing PID parameters for certain or uncertain systems. Despite the fact that such approaches are usually very pratical as they provide enough design freedom to be used in the implementation phase, they are not enough to answer the question that how the PID parameters choosen from the parameter space will effect the transient response performance of the closed-loop system. The new method developed in this study, solves the robustness problem of the pole assignment method by PID controller. This new method not only ensures the robustness against to the uncertain parameters, but also guarantees the transient response performance of the closed-loop system by placing the closed-loop system dominant poles with minimum deviation from the nominal dominant poles. If we compare the results obtained using this new method with the previous results of robust PID controller design studies, we see that this new method not only ensures the robustness, but also guarantees the transient response performance. In Chapter 2, a method for solving the Hurwitz and regional stabilization problem using P, PI and PID controllers, which will be used as the point of departure of our method, will be introduced. In Chapter 3, a method for fast calculation of stabilizing PID controllers is introduced In Chapter 4, a method for dominant pole assignment by PID controller for certain systems is introduced. In Chapter 5, in the direction of our main objective, the method of dominant pole assignment by PID controller is extented to cover the uncertain systems and robustness problem XIFinally in Chapter 6, the results obtained possible and further studies are discussed. Xll
Benzer Tezler
- Dayanıklı PID kontroler tasarım metodlarının araştırılması ve geliştirilmesi
Investigating and developing robust PID controller design techniques
FATOŞ YIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NUSRET TAN
- Robust dominant pole placement with low order controllers
Düşük mertebeli kontrolörler ile dayanıklı baskın kutup atama
EMRE DİNCEL
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET TURAN SÖYLEMEZ
- Geliştirilmiş tepe gözlemleyicisi ile PI kontrolör tasarımı
Controller design with improved peak observer
ERDİNÇ ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜJDE GÜZELKAYA
- Dayanıklı LAG/LEAD kontrolör tasarımı
Design of robust LAG/LEAD controllers
MÜNEVVER MİNE ÖZYETKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. NUSRET TAN
- Kesirli dereceli kontrol sistemlerinin dayanıklı analiz ve tasarımı
Robust analysis and design of fractional order control systems
MÜNEVVER MİNE ÖZYETKİN
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUSRET TAN