Parçacık sürüsü optimizasyon yöntemi ile kesir dereceli filtre gerçeklemesi
Implementation of fractioanl order filters by particle swarm optimization method
- Tez No: 522080
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAYKANT ALAGÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İnönü Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Kesir dereceli sistemler sayısal sistem olarak yaklaşık ayrık eşdeğer filtreler tasarlanması ile gerçeklenebilmektedir. Bu tez çalışmasında, kesirli derece türev operatörünün gerçeklemesi için literatürde önerilmiş olan temel yaklaşık eşdeğer ayrık filtre tasarım yöntemleri araştırılmış ve kesir derece sistemlerin transfer fonksiyonlarının sayısal sistemlerde gerçeklenebilmesi için sonlu impuls cevap (IIR) filtre yapıları kullanılmıştır. Parçacık sürüsü optimizasyon (PSO) yöntemi ile bu eşdeğer IIR filtre yapıları tasarımları optimize edilmiştir. Bu amaçla, genlik ve faz cevabı yakınsamalarını iyileştirmek için ağırlıklandırılmış çoklu amaç fonksiyonu olarak ifade edilen bir maliyet fonksiyonu tanımlanmıştır. Bu maliyet fonksiyonu ayrık filtre yaklaşımlarının genlik veya faz cevaplarının iyileştirilebilmesini sağlanmıştır. PSO algoritmasının kararlı yaklaşık filtre çözümleri üretmesini sağlamak için kararsız çözümleri temsil eden parçacıklara en yüksek maliyetler atanmıştır. Bu modifikasyon ile dinamik olarak amaç fonksiyonu biçimlendirilerek, parçacıkların kararlı filtre çözümü olan bölgelerde çözüm araması sağlanmıştır. Bu yöntemlerin bilgisayar destekli hesaplanması ve kolay kullanımı için Matlab grafiksel kullanıcı araüz (GUI) tasarımları yapılmıştır. Bu GUI programları ile literatürde bulunan temel analitik yöntemler kullanılarak kesir dereceli filtrelerin yaklaşık eşdeğer ayrık filtre tasarımları yapılabilmekte, PSO optimizasyonu ile bu tasarımlar hedeflenen faz veya genlik cevabı performansına erişmesi için iyileştirilebilmekte, tasarlanan filtre çözümlerinin analizi için Bode grafikleri, birim basamak cevapları, kompleks düzlemde kutup yerleşimleri çizilmektedir. Bu GUI ile Matlab ortamında kesir dereceli sistemlerin yaklaşık eşdeğer ayrık filtre tasarımları kolaylaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Fractional order systems can be implemented in digital system by designing approximate equivalent discrete filters. In this thesis, fundamental approximate equivalent discrete filter design methods, which are proposed for the implementation of fractional order filters in the literature, are investigated and Infinite Impulse Response (IIR) filter structures are used for implementation of fractional order transfer function in digital systems. These IIR filter designs are optimized by using Particle Swarm Optimization (PSO) method. For this purpose, a cost function, which is expressed in the form of a weighed multi-objective function to improve magnitude and phase response approximations, is defined. This cost function can provide improvement of the magnitude and phase responses of discrete filter approximations. To allow PSO algorithm that yield stable approximate filter solutions, the particles that are representing instable filter solutions are assigned to maximum cost values. With this modification, the objective function is dynamically shaped and this allows searching of particles in the region of stable filter solutions. For computer-aided computation and easy-use of these methods, Matlab Graphical User Interfaces (GUI) are designed. With this GUI programs, approximate equivalent discrete filter design of fractional order filters can be carried out by using fundamental analytical methods in the literature, this filter design can be improved to reach a targeted phase and magnitude response performance by means of PSO, for the analyses of designed filter solutions, Bode diagram, unit step responses, pole placements in complex plane are plotted. By means of this GUI, approximate equivalent discrete filter design of fractional order systems in Matlab is facilitated.
Benzer Tezler
- Metasezgisel algoritmalarla optimize edilmiş kesir dereceli pıd kontrolörler ile gaz türbin elektrik santralinin kontrolü
Control of gas turbine power plant with fractional order pid controllers optimized by metaheuristic algorithms
KUNTER SERCAN SEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
- Yapay zekâ yöntemleriyle termoelektrik modülün kontrolü
Control of thermoelectric module with artificial intelligence methods
TUFAN KOÇ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
PROF. DR. SEDAT BALLIKAYA
- Design and optimization of dual active bridge converter for Type-2 charging infrastructures using metaheuristic methods
Tı̇p-2 şarj altyapıları ı̇çı̇n çı̇ft yönlü aktı̇f köprü dönüştürücü tasarımı ve meta-sezgisel yöntemlerle optı̇mı̇zasyonu
ALPER EMRE ÖZDEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Helikopter rotor palinin performans optimizasyonu
Performance optimization of helicopter rotor blade
HACER ARIOL TAYMAZ
Doktora
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiAfyon Kocatepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET YÜRÜSOY
- Büyük boyutlu veriler için metasezgisel yöntemler ile öznitelik indirgemede yeni bir yaklaşım geliştirilmesi
Developing a new approach to feature selection with metaheuristic methods for large scale data
ESİN AYŞE ZAİMOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİLÜFER YURTAY