Histerisis yapısına sahip olan sistemler için kontrol tasarımları
Control designs for systems that have hysteresis structure
- Tez No: 299325
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NECATİ ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Matematik, Mathematics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Balıkesir Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Matematik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2013
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Bölümü
PROF. DR. OĞUZ OKAY
- A reinvestigation of the hysteresis hypothesis in the OECD countries
İşsizlik histerisinin OECD ülkelerinde yeniden incelenmesi
MELİS TARTICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EkonomiÇankaya ÜniversitesiFinansal İktisat Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL ERUYGUR
- Design and analysis of magnetorheological damper for vibration control of washing machine
Tasarım ve çamaşır makinesi titreşim kontrolü için magnetorheological damperi analizi
SYED MUHAMMAD ANAS GILANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Fotovoltaik kaynakların da/aa eviriciler ile mikroşebekeye entegrasyonundaki problemlerin incelenmesi
Contaated investigation of the problems in integration of micre gri̇d fv sources vi̇a da/aa inverters
ZÜLAL ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET SERDAR YILMAZ
- TiNi şekil hafızalı kaplama filmin sentezlenmesi, özelliklerinin araştırılması ve örnek bir mems uygulaması
Investigation of deposited tini shape memory film's properties and it's mems application
HİKMET ÇİÇEK
Doktora
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN EFEOĞLU