PI parametreleri Ziegler-Nichols ve FDBAEO yöntemleriyle belirlenen SEPIC dönüştürücünün tasarımı ve kontrolü
Design and control of a SEPIC converter with PI parameters determined by the Ziegler-Nichols and FDBAEO methods
- Tez No: 920125
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YÜCEL ÇETİNCEVİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 106
Özet
Bu çalışmada, 40W gücünde bir SEPIC dönüştürücüsünün tasarım ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. SEPIC dönüştürücüler, yükseltici ve düşürücü çalışma kabiliyetleri nedeniyle özellikle güç dönüştürücü uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, SEPIC dönüştürücüsünün kapalı çevrim PI parametrelerini iki farklı yöntem ile elde ederek karşılaştırmaktır. Bunun için, iyi bir dinamik performans sağlayabilen PI kontrolcüsünün geliştirilmesi hedeflenmiştir. PI kontrolcü parametrelerinin optimizasyonu için, ekosistem dinamiklerini taklit eden ve uygunluk mesafe dengesini göz önünde bulunduran FDBAEO algoritması kullanılmıştır. Bu algoritma, PI kontrolcü parametrelerinin optimum değerlerini bulmada etkili bir araç olarak kullanılmıştır. Bir başka yöntem olan Ziegler-Nichols yöntemiyle de PI kontrol parametreleri elde edilerek her iki sonucun karşılaştırılması yapılmıştır. SEPIC dönüştürücüsünün tasarım aşamaları detaylı bir şekilde ele alınarak devre elemanlarının seçim kriterleri, tasarım parametreleri ve simülasyon sonuçları sunulmuştur. Simülasyon sonuçları, SEPIC dönüştürücüsünün FDBAEO algoritması ve Ziegler-Nichols yöntemi ile PI kontrol parametreleri elde edilmiştir. FDBAEO algoritması ile elde edilen PI parametreleri kullanıldığında sistemin değişkenlere karşı daha hızlı tepki verdiği, bu neden ile istenen değere daha hızlı ulaştığı görülmüştür. Ziegler Nichols yöntemi ile elde edilen PI parametrelerinde ise sistem daha yavaş kalmakta buna karşılık daha az aşım gözlemlenmektedir. Sonuç olarak, bu çalışma, PI kontrollü SEPIC dönüştürücülerde kapalı çevrim kontrolün verimliliğini artırmak ve dinamik performansı iyileştirmek amacıyla FDBAEO algoritmasının etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Bu yaklaşım, güç elektroniği uygulamalarında daha kararlı sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.
Özet (Çeviri)
In this study, the design and control of a 40W SEPIC converter were carried out. SEPIC converters are widely used in power conversion applications due to their ability to operate in both boost and buck modes. The aim of this study is to determine the closed-loop PI parameters of the SEPIC converter using two different methods and to compare the results. To achieve this, the development of a PI controller capable of providing good dynamic performance was targeted. For the optimization of the PI controller parameters, the FDBAEO algorithm, which mimics ecosystem dynamics and considers the balance of suitability and distance, was used. This algorithm served as an effective tool for finding the optimal values of the PI controller parameters. Additionally, PI control parameters were obtained using the Ziegler-Nichols method, and the results of both approaches were compared. The design stages of the SEPIC converter were addressed in detail, including the selection criteria for circuit components, design parameters, and simulation results. The simulation results show that the PI control parameters were determined using both the FDBAEO algorithm and the Ziegler-Nichols method. When the PI parameters obtained with the FDBAEO algorithm were used, the system was observed to respond more quickly to changes, reaching the desired value faster. On the other hand, the PI parameters obtained using the Ziegler-Nichols method resulted in a slower system with less overshoot. In conclusion, this study demonstrates that the FDBAEO algorithm can be effectively used to improve the efficiency of closed-loop control and enhance the dynamic performance of PI-controlled SEPIC converters. This approach contributes to the development of more stable systems in power electronics applications.
Benzer Tezler
- DA-DA boost konvertör için klasik PI ve kesir dereceli PID kontrolörlerinin tasarımı ve performans analizi
Design and performance analysis of classical PI and fractional order PID controllers for DC-DC boost converter
ERDOĞAN DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ALIŞKAN
- Modellenen ve simülasyonla ayarlanan prototip HVAC sistemine ait PI kontrolün bir binada denenerek karşılaştırılması
Checking PI controller of a developed, tested and tuned prototyp HVAC control system in an office building
M. ONUR KARAHAN
- Matlab-SIMULINK + PIC tabanlı bulanık mantık denetleyici tasarımı ve gerçek zamanlı sıcaklık kontrolu uygulması
Matlab-SIMULINK + PIC based fuzzy logic controller design and implementation of real time temperature control
YAŞAR BOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolMarmara ÜniversitesiElektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. FEVZİ BABA
Y.DOÇ.DR. HASAN ERDAL
- Sinüs-kosinüs algoritması ile optimize edilmiş modüler çok seviyeli dönüştürücü tabanlı HVDC sistemin aktif güç kontrolü ve arıza analizi
Active power control and fault analysis of modular multilevel converter based HVDC system optimized by sine-cosine algorithm
HİDAYET YAKUPOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜSLÜM CENGİZ TAPLAMACIOĞLU
DOÇ. DR. HALUK GÖZDE
- Hata ve normalize edilmiş ivme bilgisine dayalı pı kontrolör katsayı iyileştirme yöntemi
Improvement of pi controller parameters based on error and normalized acceleration information
AYSEL ABALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM EKSİN