Geri Dön

Histerisis yapısına sahip olan sistemler için kontrol tasarımları

Control designs for systems that have hysteresis structure

PDF İndir

  1. Tez No: 299325
  2. Yazar: BEYZA BİLLUR İSKENDER
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NECATİ ÖZDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Matematik, Mathematics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Matematik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 104

Özet

Histerisisin sistem performansı üzerindeki kararsızlık veya salınım gibi istenmeyen etkilerini telafi etmek amacıyla histerisisli sistemlerin kontrol tasarımlarının araştırıldığı bu tezde biri tam sayı diğeri kesirli mertebeden tek girdili ve tek çıktılı iki tip sistem göz önüne alınmıştır. Her iki sistemin histerisis etkileri diferansiyel bir model olan Duhem histerisis sınıfına ait modeller ile modellenmiştir.İlk olarak tam sayı mertebeden lineer olmayan histerisis girişli sistemlerin bir sınıfının kontrol tasarımı sağlam bir kontrol tekniği olan kayan kip kontrolü ile gerçekleştirilmiştir. Histerisis etkisi Duhem modelin tersi alınmadan modelin analitik çözümü ile telafi edilmiştir. Daha sonra, aynı histerisis telafi yöntemi ile birleştirilen kayan kip kontrol tekniği ikinci dereceden afin olmayan histerisis girişli, lineer olmayan bir sistem için de araştırılmış ve bu kontrol manyetik askı sistemlerine uygulanmıştır. Ferromanyetik histerisis etkisi için Duhem histerisisin elektromanyetizmaya uygulaması olan Coleman-Hodgdon modeli kullanılmıştır. Coleman-Hodgdon modelin analitik çözümünü elde etmek amacıyla yeni materyal fonksiyonları tanımlanmıştır.Ayrıca, kesirli türevlerin fiziksel sistemleri tam olarak modelleyebilme özelliğinden dolayı kesirli mertebeden sistemlerin histerisis etkisi altındaki davranışları incelenmiştir. Özel olarak, histerisis girişine maruz kalan kesirli yayılım sistemleri göz önüne alınmıştır. Kontrol tasarımı için klasik PID nin genelleştirmesi olan kesirli mertebeden PI^lambdaD^mu kontrolleri kullanılmış ve kontrol parametreleri karesel integral hatasına göre ayarlanmıştır. Riemann-Liouville kesirli türevi ile modellenen yayılım sistemi nümerik olarak Grünwald-Letnikov yöntemiyle çözülmüştür. Sistem için kesirli mertebeden PI^lambdaD^mu kontrolörleri klasik PID ile karşılaştırılmış ve sonuç olarak kesirli mertebeden PI^lambdaD^mu kontrolün daha verimli olduğu gözlemlenmiştir.

Özet (Çeviri)

Two types of single input and single output systems with integer and fractional order are considered in this thesis where the control designs of systems with hysteresis are investigated by the purpose of compensation of undesirable effects of hysteresis on the system performance such as oscillations or instability. Hysteresis effects of both systems are modeled by the models belong to the class of Duhem hysteresis which is a differential model.First of all, control design of a class of integer order nonlinear systems with input hysteresis is realized by a robust technique which is sliding mode control. The hysteresis effect is compensated by analytical solution of the Duhem model without taking inverse of the model. Later on, the sliding mode control technique combined with the same hysteresisis compensation method is also investigated for a nonlinear system that has nonaffine hysteretic input of order two and applied to the magnetic levitation systems. Coleman-Hodgdon model which is the application of Duhem hysteresis to the electromagnetism is used to model the ferromagnetic hysteresis effect. New material functions are defined to obtain the analytical solution of the Coleman-Hodgdon model.Furthermore, behaviors of fractional order systems under hysteresis effect are investigated since fractional derivatives have ability to model physical system exactly. Particularly, fractional diffusion systems subject to input hysteresis are considered. Fractional order PI^lambdaD^mu controllers which are generalization of classical PID are used for control design and controller parameters are tuned according to square integral error. The diffusion system modeled with Riemann-Liouville fractional derivative is numerically solved by Grünwald-Letnikov approach. The fractional order PI^lambdaD^mu controllers are compared with classical PID and it is observed that the fractional PI^lambdaD^mu are more effective than classical ones.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    332974

    Kendi kendini onarabilen hidrofobik modifiye poliakrilamid hidrojelinin mekanik özelliklerine bileşenlerinin etkisinin incelenmesi

    Effect of ingredients on the mechanical properties of self-healing, hydrophobically modified polyacrylamide hydrogels

    ASLIHAN ARĞUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. OĞUZ OKAY

  2. Tez No

    675740

    Development and control of an active torsional vibration damper for vehicle powertrains

    Taşıt güç aktarma sistemleri için aktif torsiyonel titreşim damperi geliştirilmesi ve kontrolü

    ALİŞAN YÜCEŞAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ATA MUGAN

  3. Tez No

    363575

    Comparison of three IPMSM sensorless position estimation methods through simulations and experiments

    İç sabit mıknatıslı senkron motorlarda üç sensörsüz konum tahmini yönteminin simülasyonlar ve deneyler aracılığı ile karşılaştırılması

    KAAN BAYKA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ

  4. Tez No

    723041

    High precision motion control of mechatronic systems in presence of general uncertainties: Application with a heavy-duty parallel robot

    Genel belirsizliklerin olduğu mekatronik sistemlerin yüksek hassasiyetle kontrolü: Paralel robot uygulaması

    KAMİL VEDAT SANCAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU

  5. Tez No

    82582

    Low-cycle fatique modeling of seismic structural damage in a general yielding system

    Genel akma yapısına sahip bir sistemde oluşan yapısal hasarın düşük devirli yorulma ile modellenmesi

    ÖMER ONUR ERBAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1999

    İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. POLAT GÜLKAN

Geri Dön