Düşürücü tip bir DA-DA dönüştürücünün sistem tanımlama yöntemiyle tasarımı ve optimizasyonu
Design and optimization of the buck converter with the system identification method
- Tez No: 716977
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ DAVUT SEVİM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Düşürücü Tip DA-DA Dönüştürücü, MATLAB, Sistem Tanımlama, Transfer Fonksiyonu, Buck Converter, MATLAB, System Identification, Transfer Function
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Batman Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bir dönüştürücünün transfer fonksiyonunu elde etmek için matematiksel modelleme gibi karmaşık işlemler gerekmektedir. Sistem tanımlama yöntemleri bu noktada matematiksel modelleme gerektiren işlemleri çok hızlı ve doğru bir şekilde çözmemize olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada, MATLAB / Simulink uygulaması ile kontrolsüz bir düşürücü tip DA-DA dönüştürücü tasarımı yapıldıktan sonra sistem tanımlama metodu kullanılarak transfer fonksiyonuna dayalı yeni bir modelleme tasarımı amaçlanmıştır. Simulink uygulaması üzerinde belirlenen giriş ve çıkış değerleri tasarımı yapılan sistemin transfer fonksiyonunun katsayılarının belirlenebilmesi için veri girişleri olarak kullanılmıştır. MATLAB Sistem Tanımlama Araç Kutusu kullanılarak farklı kutup ve sıfırlar ile katsayılar belirlenmiş ve transfer fonksiyonları modelleri önerilmiştir. Önerilen modellerin performans değerleri ve ortaya konmuştur. Tasarımı yapılan sistem için transfer fonksiyonu seçimi yapılmıştır. Kontrolsüz olan sistemi kararlılık derecesini arttırmak için sisteme PID kontrolör eklenmiştir. PID kontrole ait parametrelerin optimizasyonu için Ziegler-Nichols basamak cevap yöntemi, MATLAB 'PID Tuner' uygulaması ve MATLAB 'pidtune' fonksiyonu kullanılmış ve söz konusu yöntemlerin performans değerleri karşılaştırılmıştır. MATLAB uygulamalarının literatürde yaygın olarak kullanılan Ziegler-Nichols yöntemine göre daha başarılı sonuçlar verdiği ortaya konmuştur. Sistem için MATLAB 'PID Tuner' uygulaması ile katsayıları belirlenmiş olan PID kontrolör tercih edilmiştir. Düşürücü tip DA-DA dönüştürücü simülasyon devresinin kontrolsüz ve PID kontrollü açık çevrim ve kapalı çevrim performansları kıyaslanmıştır. Devre sonuçları incelendiğinde, MATLAB sistem tanımlama araç kutusu kullanılarak çıkarımı yapılan transfer fonksiyonunun devreyi hızlı ve doğru bir şekilde modellediği ve kontrolör tasarımını basitleştirildiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Complex operations such as mathematical modeling are required to obtain the transfer function of a converter. At this point, system identification methods allow us to solve operations that require mathematical modeling very quickly and accurately. In this study, after designing an uncontrolled buck converter with MATLAB / Simulink application, a new modeling design based on the transfer function was aimed using the system identification method. The input and output values determined on the Simulink application are used as data inputs to determine the coefficients of the transfer function of the designed system. By using MATLAB System Definition Toolbox, different poles and zeros and coefficients were determined and transfer function models were proposed. The performance values of the proposed models are presented. The transfer function has been selected for the designed system. A PID controller has been added to the system to increase the stability of the uncontrolled system. For the optimization of PID control parameters, Ziegler-Nichols step response method, MATLAB 'PID Tuner' application and MATLAB 'pidtune' function were used and the performance values of these methods were compared. It has been shown that MATLAB applications give more successful results than the Ziegler-Nichols method, which is widely used in the literature. PID controller whose coefficients were determined with MATLAB 'PID Tuner' application was preferred for the system. The buck converter simulation circuit's uncontrolled and PID controlled open-loop and closed-loop performances are compared. When the circuit results were examined, it was seen that the transfer function extracted using the MATLAB system definition toolbox modeled the circuit quickly and accurately and simplified the controller design.
Benzer Tezler
- Anahtarlamalı kapasitör tabanlı çift yönlü düşürücü yükseltici tip dönüştürücünün bulanık mantık kontrolör ile geliştirilmesi
Development of switched capacitor based bidirectional buck-boost converter with fuzzy logic controller
HAKAN TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DAVUT ERTEKİN
- Düşürücü tip DA-DA dönüştürücünün gözlemleyici tabanlı integral geriadımlama sensörsüz kontrolü
Observer based integral backstepping sensorless control of buck converter
GÜVEN BALTA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErzurum Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HACI MEHMET GÜZEY
- Fotovoltaik sistemlerde düşürücü tip da-da dönüştürücülü maksimum güç noktası izleyicisinin analizi, tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Analysis, design and implementation of a maximum power point tracker using dc-dc buck converter for photovoltaic systems
MOHAMED ABOUBACAR YASKO
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEKİR ÇAKIR
- Fotovoltaik güneş enerji sistemlerinde kullanılan maksimum güç noktası takip ediciler için farklı algoritmaların karşılaştırılması
Comparison of different algorithm for maximum power point trackers used in solar energy systems
ALİ DURUSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUĞDEŞEM TANRIÖVEN
- Yüksek gerilim kazançlı yalıtımsız bir da-da dönüştürücünün geliştirilmesi
Development of a non-isolated dc-dc converter with high voltage gain
OĞUZCAN KORKMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. FURKAN AKAR