Tümleştirmeye uygun yeni PID denetleyici devre tasarımları ve uygulamaları
New PID controller circuit designs and applications suitable for integration
- Tez No: 813765
- Danışmanlar: PROF. DR. FIRAT KAÇAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Oransal İntegral Türevsel (PID) denetleyiciler, uzun yıllardır üzerinde çalışılan, klasik denetleyicilerdir. Basitliği, çok yönlülüğü, hızı, güvenilirliği, esnekliği ve sağlamlığı nedeniyle endüstriyel süreçte önemli bir bileşen olmaya devam etmektedir. Dünya çapında binlerce mühendis, günlük işlerinde PID kontrolörleri kullanmaktadır. Literatürde birçok analog ve dijital PID denetleyici tasarımı sunulmaktadır. Analog denetleyici tasarımlarında gerilim ve akım modu aktif elemanlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada tümleştirmeye uygun PID denetleyici devrelerinin tasarlanması amaçlanmaktadır. Bu PID denetleyiciler aktif ve pasif devre elemanları kullanılarak tasarlanmıştır. Aktif elemanların iç yapısı, tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) teknolojisi ile gerçekleştirilmiştir. Önerilen devrelerin tasarımı kolaydır ve kontrol parametreleri, tasarım konfigürasyonunu değiştirmeden ayarlanabilir. PID denetleyiciler teorik olarak incelenmiştir. Kontrol parametrelerinin hassasiyeti araştırılmıştır. Parazitik empedansların ideal olmayan koşullar altında çalışma frekans limitleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. PID denetleyicilerin zaman ve frekans analiz cevapları verilmiştir. Simülasyon sonuçları, Tayvan Yarı İletken Üretim Şirketi (TSMC) 0.18 µm CMOS teknoloji parametreleri ile Ltspice simülatör yazılımı kullanılarak elde edilmiştir. Önerilen PID tasarımlarının işlevselliğini göstermek için uygulama devresi örnekleri verilmiştir. Önerilen PID denetleyicilerini daha önce bildirilen tasarımlarla karşılaştırmak için ayrıntılı bir karşılaştırma tablosu verilmiştir.
Özet (Çeviri)
Proportional Integral Derivative (PID) controllers are classical controllers that have been studied for many years. It remain a key component in industrial process due to its simplicity, versatility, speed, reliability, flexibility and robustness. Many thousands of engineers worldwide are using PID controllers in their daily work. Many analog and digital PID controller designs are presented in the literature. Voltage and current mode active elements are used in analog controller designs. In this study, it is aimed to design PID controller circuits suitable for integration. These PID controllers are designed using active and passive circuit elements. The internal structure of the active elements are realized with complementary metal oxide semiconductor (CMOS) technology. The proposed circuits are easy to design, and the control parameters can be tuned without changing the design configuration. PID controllers have been analyzed theoretically. The sensitivity of the control parameters are investigated. The effects of parasitic impedances on operating frequency limits under non-ideal conditions are investigated. Time and frequency analysis responses of PID controllers are given. The simulation results are obtained by using Ltspice simulator software with Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) 0.18 µm CMOS technology parameters. Application circuit examples are given to demonstrate the workability of the proposed PID designs. A detailed comparison table is given to compare the proposed PID controllers with previously reported designs.
Benzer Tezler
- Tümleştirmeye uygun rastgele sayı üreteçler
Random number generators suitable for integration
VEDAT TAVAS
Doktora
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TOKER
PROF. DR. SERDAR ÖZOĞUZ
- Novel high performance ota structures suitable for continuous time ota-c filters
Sürekli zaman ota-c süzgeçlere uygun yüksek performanslı yeni ota yapıları
ALİ ZEKİ
Doktora
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KUNTMAN
- Yeni geçiş iletkenliği yapıları ve süzgeç uygulamaları
New trasconductance structures and filter applications
ARSEN A. M. SHAKİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FIRAT KAÇAR
- CDBA elemanı kullanarak aktif filtre sentezinde yeni olanaklar
New methods of active filter synthesis using CDBA
BİLGEN KAYIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HERMAN SEDEF
- Yüksek performanslı DO-OTA ile analog devre tasarımında yeni olanaklar
New possibilities in the analogue circuit design with high performance DO-OTA
SERDAR MENEKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYTEN KUNTMAN