Ters sarkaç sisteminin PI-PD denetleyici kullanılarak kontrol edilmesi
Controlling of inverted pendulum system by using PI-PD controller
- Tez No: 470090
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dicle Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- Tam sayı ve kesir dereceli denetleyici tasarımı ve performans analizi
Integer and fractional order controller design and performance analysis
ERDAL ÇÖKMEZ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiDevreler ve Sistemler Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KAYA
- 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
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KAYA
- 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
- 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
2021
Makine MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÖZCAN
- 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
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ