Geri Dön

Ters sarkaç sisteminin PI-PD denetleyici kullanılarak kontrol edilmesi

Controlling of inverted pendulum system by using PI-PD controller

  1. Tez No: 470090
  2. Yazar: FUAT PEKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM KAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Dicle Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Ters sarkaç, kontrol mühendisliği ve robotik alanlarında kullanılan en yaygın ölçütlerden bir tanesidir. Ters sarkaç sistemi literatürde iyi bilinen bir tek-girişli çok-çıkışlı sistem örneğidir. Bu çalışmada, bir araba-ters sarkaç sisteminin modellenmesi ve PI-PD denetleyici kullanılarak kontrol edilmesi gerçekleştirilmiştir. PI-PD denetleyici, karasız veya integratörlü sistemlerin kontrolünde PID denetleyiciye göre daha iyi sonuçlar veren bir denetleyici türüdür. Yapılan çalışmada, sistem hem fiziksel yasalar hem de Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak modellenmiştir. Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak sarkaç açısı ve araba konumu için elde edilen transfer fonksiyonları fiziksel yasalar kullanılarak elde edilenlerden daha düşük derecelidir. Bu yüzden, denetleyici tasarımında Matlab sistem tanımlama aracı kullanılarak bulunan transfer fonksiyonları kullanılmıştır. Araba-ters sarkaç sisteminde, arabanın konumuna ait transfer fonksiyonu integratörlü, yukarı konumdaki sarkaç (ters sarkaç) açısına ait transfer fonksiyonu ise kararsızdır. Sarkacın yukarı konumda dengelenmesi ve arabanın konum kontrolü için kullanılan PI-PD denetleyicilerin ayar parametreleri standart form yaklaşımı ile elde edilmiştir. PI-PD denetleyicinin araba-ters sarkaç sisteminin kontrolünde PID denetleyiciden daha iyi olduğu hem sarkaç açısı hem de araba konumuna ait gerçek zamanlı uygulama sonuçlarında ortaya konulmuştur.

Özet (Çeviri)

Inverted pendulum is one of the most common benchmarks used in areas of control engineering and robotics. The inverted pendulum system is a well-known example of singleinput multiple-output (SIMO) system in the literature. In this study, modelling of a cart-inverted pendulum system and controlling it by using PI-PD controller were carried out. The PI-PD controller is a type of controller that gives better results than PID controller for controlling of integrating or unstable systems. In the study done, the system was modeled by using both physical laws and Matlab system identification tool. The transfer functions obtained for pendulum angle and cart position by using the Matlab system identification tool are lower order than those obtained by using physical laws. Therefore, the transfer functions found by using the Matlab system identification tool were used in controller design. In the cart-inverted pendulum system, the transfer function of the cart position has integrator and the transfer function of the pendulum angle in the upright position (inverted pendulum) is unstable. The tuning parameters of the PI-PD controllers used for balancing the pendulum in the upright position and controlling the cart position were obtained with the standard form approach. It was demonstrated in both pendulum angle and cart position real time implementation results that the PI-PD controller is better than the PID controller for controlling the cart-inverted pendulum system.

Benzer Tezler

  1. Tam sayı ve kesir dereceli denetleyici tasarımı ve performans analizi

    Integer and fractional order controller design and performance analysis

    ERDAL ÇÖKMEZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Devreler ve Sistemler Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM KAYA

  2. Nonlinear and intelligent control based controller design for nonlinear systems

    Doğrusal olmayan sistemler için doğrusal olmayan ve akıllı yöntemlere dayalı denetleyici tasarımı

    FADI ALYOUSSEF

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM KAYA

  3. Kesirli dereceli kontrol sistemlerinin dayanıklı analiz ve tasarımı

    Robust analysis and design of fractional order control systems

    MÜNEVVER MİNE ÖZYETKİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİnönü Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NUSRET TAN

  4. İç içe geçmiş kayan kipli kontrol yöntemi kullanarak döner ters sarkaç sisteminin kontrolü

    Control of rotary inverted pendulum system by using coupled sliding mode control method

    VASIF EMRE KÖTAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ÖZCAN

  5. Modelling, control and implementation of an unmanned vertical take-off and landing aircraft

    Dikey iniş kalkış yapabilen bir insansız hava aracının modellenmesi, kontrolü ve gerçeklenmesi

    FARABİ AHMED TARHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ