Geri Dön

Servo motorlarda klasik ve kesir dereceli kontrolör parametrelerinin metasezgizel yöntemlerle optimizasyonu

Optimization of classical and fractional order controller parameters in servo motors with metaheuristic methods

  1. Tez No: 779661
  2. Yazar: ALİ KEMAL SARI
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. HASAN TİRYAKİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 61

Özet

Servo motorlar hassas hareket kontrolü ve kararlı çalışma özellikleri nedeniyle endüstriyel alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kontrol işlemi esnasında kazanç parametrelerinin optimizasyon işlemi ayrıca önem kazanmaktadır. Bu çalışmada; Oransal-İntegral (PI) kontrolör, Oransal-İntegral-Türev (PID) Kontolör ve Kesir Dereceli Oransal-İntegral-Türev (FOPID) Kontrolör kullanılarak servo motor MATLAB Simulink benzetimi için kazanç parametrelerinin optimizasyonu yapılmıştır. PI Kontrolörler iki parametreden, PID Kontrolörler üç parametreden oluşken FOPID Kontrolörler beş parametreden oluşmaktadır. Kontrolör parametre sayısının artması, daha hassas parametre kontrolü yapılmasına olanak sağlarken optimizasyon işlemlerini zorlaştırmaktadır. Kontrolör optimizasyonun geleneksel matematiksel yöntemlerle hesaplanması zor olduğu için günümüzde metasezgisel (doğadan ilham alan) algoritmalar geliştirilmiştir. Bu tezde servo motor sistemi için metasezgisel (doğadan ilham alan) algoritmalardan Atom Arama Optimizasyon (SSA) Algoritması, Ateş-Güve Optimizasyon (MFO) Algoritması, Salp Sürüsü Algoritması (SSA) ve Koronavirüs Sürü Bağışıklığı Optimizasyon (CHIO) Algoritması kullanılmıştır. Bu dört arama algoritması servo motor sistemi kazanç parametreleri için PI Kontrolör, PID Kontrolör ve FOPID kontrolör ile ayrı ayrı optimize edilmiştir. Optimize edilen servo motor sisteminin kazanç parametreleri sistem çıkış eğrileri yükselme zamanı ve yüzde aşım miktarına göre incelenmiş ve servo motor için en uygun kontrolör ve arama algoritması karşılaştırılmıştır. Bu değerlendirmeye göre servo motor için Salp Sürüsü Algoritması (SSA) ile optimize edilen FOPID kontrolörünün sistem çıkış eğrisinin geçici hal değerlerine bakıldığında düşük yükselme süresi ve yüzde en büyük süresi ile en küçük yerleşme süresine sahip olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

Servo motors are widely used in industrial areas due to their precise motion control and stable operation. During this control process, the optimization of the gain parameters also gains importance. In this study, by using Proportional-Integral (PI) controller, Proportional-Integral-Derivative (PID) Controller and Fractional Proportional-Integral-Derivative (FOPID) Controller, gain parameters are optimized for servo motor MATLAB Simulink simulation. PI Controllers consist of two parameters, PID Controllers consist of three parameters, while FOPID Controllers consist of five parameters. Increasing the number of controller parameters enables more precise parameter control and complicates the optimization processes. Since controller optimization is difficult to calculate with traditional mathematical methods, metaheuristic (nature-inspired) algorithms have been developed today. In this thesis, Atom Search Optimization (SSA) Algorithm, Fire-Moth Optimization (MFO) Algorithm, Salp Swarm Algorithm (SSA) and Coronavirus Herd Immunity Optimization (CHIO) Algorithm are used for the servo motor system. These four search algorithms are individually optimized with PI Controller, PID Controller and FOPID controller for servo motor system gain parameters. The gain parameters of the optimized servo motor system were examined according to the system output curves rise time and percent overshoot, and the most suitable controller and search algorithm for the servo motor were compared. According to this evaluation, it has been observed that the FOPID controller, which is optimized with the Salp Swarm Algorithm (SSA) for the servo motor, has the lowest settling time with low rise time and the largest percentage exceedance time compared to the transient values of the system output curve.

Benzer Tezler

  1. Servo motorlarda hız ve konum kontrollerinin matlab ile modellenmesi; bir güneş takip sistemi senaryosunun uygulanması

    Modeling of speed and position controls in servo motors withmatlab; implementing an tracker system scenario

    NEBİHE YILDIRIM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKilis 7 Aralık Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EFE ÇETİN YILMAZ

    PROF. DR. KEMAL DELİHACIOĞLU

  2. Vektör kontrol yöntemi için deney düzeneği tasarımı, gerçeklemesi ve bu yöntemin üç fazlı elektrik motorlarında performans karşılaştırması

    Design and implementation of experiment setup for vector control method and performance comparison of this method in three phase electric motors

    MERTCAN ÖZDAĞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. SIDDIK MURAT YEŞİLOĞLU

  3. Yabancı uyartımlı ile fırçasız DC motorların hız ve tork karakteristiklerinin karşılaştırılması

    Comparison of speed and torque characteristics of separately excited DC motors and brushless DC motors

    HÜSEYİN CEM BAYRAKTAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Aydın Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN HÜSEYİN BALIK

  4. Experimental investigation of discrete to continuous vortex gust encounters

    Tekil sağanak karşilaşmasindan sürekli sağanak karşilaşmasina geçişin deneysel incelenmesi

    KÜBRA SOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OKŞAN ÇETİNER YILDIRIM

  5. Otomatik takım değiştirici uygulamaları için sabit mıknatıslı senkron motorun optimizasyonu ve üretimi

    Optimization and production of a permanent magnet synchronous motor for automatic tool changer applications

    İSMAİL ÖYLEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN VARAN