Development and optimization of simplified fuzzy logic control strategies for switched reluctance motors
Anahtarlamalı relüktans motorlar ıçın basıtleştırılmış bulanık mantık kontrol stratejılerının gelıştırılmesı ve optımızasyonu
- Tez No: 975752
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABBAS UĞURENVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: PID, SRM sürücüleri, FLC'ler, basitleştirilmiş kurallar, RCC, PID, SRMs drives, FLCs, simplified rules, RCC
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Aydın Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Anahtarlamalı relüktans motorunun (SRM) yalnızca iki parçası vardır: rotor ve stator. Rotorda kalıcı mıknatıs veya sargı yoktur, bu da bir şeylerin ters gitmesini kolaylaştırır ve daha az olası hale getirir. Mıknatısları olmadığı için SRM'ler daha dayanıklıdır ve zorlu koşullarda kırılmadan çalışabilirler. Daha yüksek sıcaklıklara dayanabilirler ve manyetizmalarını kaybetme olasılıkları daha düşüktür. SRM'ler, kalıcı mıknatıslı motorlar gibi diğer motor türlerine kıyasla genellikle daha ucuz malzemeler ve üretim yöntemleri kullandıkları için çok çeşitli kullanımlar için uygun maliyetli bir seçimdir. SMC kullanıldığında, SRM kullanan sistemler daha iyi ve daha güvenilir bir şekilde çalışabilir. Bu, işler ters gittiğinde bile sistemin iyi çalışacağı anlamına gelir. Anahtarlamalı relüktans motorunun (SRM) hızını kontrol etmenin birçok yolu vardır, ancak orantılı-integral-türev denetleyiciler (PID) en yaygın olanlardan bazılarıdır. Düzeltmeler yapmak için orantılı, integral ve türev bileşenleri kullanırlar ve istenen ayar noktası ile ölçülen işlem değişkeni arasındaki fark olan hata değerini takip ederler. PID denetleyiciler, geçici işlemler sırasında çok fazla aşma konusunda büyük bir sorun yaşarlar. Bu, ayar noktası değiştirilse bile sistemin dengeye gelmeden önce ayarlanan hızdan daha hızlı gidebileceği anlamına gelir. Makale, bu sorunları çözmek için yapılmış basit bir bulanık mantık denetleyiciyle SRM'nin hızının nasıl kontrol edileceğinden bahsetmektedir. Kontrol mekanizmasını basitleştirerek, sistem güçlü ve uyarlanabilir kalırken gereken hesaplama miktarı azalır. Bulanık mantık, sabit PID değerleriyle gelen aşma davranışının gerçekleşmemesi için kontrol işlemlerinde hassas değişiklikler yapmak için yeterince esnektir. Denetleyici, motorun ayarları değiştiğinde olduğu gibi duruma bağlı olarak nasıl yanıt vereceğini değiştirebilir. Basitleştirilmiş bulanık mantık denetleyicinin daha hızlı yanıt süresi, hız veya yük koşullarındaki değişikliklere hızlı bir şekilde uyum sağlamayı kolaylaştırır. Önerilen kontrol, motor çalışmasını etkili bir şekilde kontrol etmek için bilgiye dayalı bir kural kümesi kullanır. Bulanık mantığın belirsizlik ve kesinlik eksikliğiyle başa çıkma konusundaki doğal yeteneğinden yararlanır. Tasarım süreci üç düzeyde kural kümesini dikkate alır: kırk dokuz kuraldan oluşan temel bir küme, ortalama 25 kuraldan oluşan bir küme ve dört kuraldan oluşan tam bir küme. Sonuçlar, geleneksel bir PID denetleyicisi yerine daha basit bir bulanık mantık denetleyicisi kullanmanın aşmayı ortadan kaldırdığını ve SRM'yi hızdaki değişikliklere çok daha duyarlı hale getirdiğini göstermiştir. Her kural kümesinin ne kadar iyi çalıştığını test etmek ve sonuçları bu alandaki diğer araştırmalarla karşılaştırmak için simülasyonlar kullanıyoruz. Bu, performans ve karmaşıklık arasındaki takasları göstermektedir. Simülasyonlar ve deneysel kurulumlar, basitleştirilmiş FLC'nin performansının değerlendirilmesini sağlayarak, geleneksel kontrol sistemlerine kıyasla tepki süresi, kararlılık ve enerji verimliliğinde önemli iyileştirmeler göstermektedir. Anahtarlamalı reaktanslı motorlar için istenen kontrol özelliklerine ulaşmak amacıyla araştırma, bulanık kural kümesi seçiminin çok önemli olduğu ve daha geniş endüstriyel uygulamalar için potansiyel çıkarımlara sahip olduğu sonucuna varmıştır.
Özet (Çeviri)
There are only two parts to a switched reluctance motor (SRM): the rotor and the stator. There are no permanent magnets or windings on the rotor, which makes it easier and less likely that something will go wrong. Because they don't have magnets, SRMs are more durable and can work in harsh conditions without breaking. They can handle higher temperatures and are less likely to lose their magnetism. SRMs are a cost-effective choice for a wide range of uses because they often use cheaper materials and manufacturing methods than other types of motors, like permanent magnet motors. When SMC is used, systems that use SRMs can work better and more reliably. This means that the system will still work well even when things go wrong. There are many ways to control the speed of a switched reluctance motor (SRM), but proportional-integral-derivative controllers (PID) are some of the most common. They use proportional, integral, and derivative components to make corrections, and they keep track of the error value, which is the difference between a desired setpoint and a measured process variable. PID controllers have a big problem with overshooting too much during transient operations. This means that the system might go faster than the set speed before it stabilizes, even if the setpoint is changed. The paper talks about how to control the speed of the SRM with a simple fuzzy logic controller that was made to solve these problems. By making the control mechanism simpler, the amount of computation needed goes down while the system stays strong and adaptable. Fuzzy logic is flexible enough to make precise changes to control operations so that the overshooting behavior that comes with fixed PID values doesn't happen. The controller can change how it responds depending on the situation, such as when the motor's settings change. The simplified fuzzy logic controller's faster response time makes it easier to quickly adjust to changes in speed or load conditions. The suggested control uses a knowledge-based rule set to effectively control motor operation. It takes advantage of fuzzy logic's natural ability to deal with uncertainty and lack of precision. The design process takes into account three levels of rule sets: a basic set of forty-nine rules, an average set of 25 rules, and a full set of four rules. The results showed that using a simpler fuzzy logic controller instead of a traditional PID controller got rid of overshoot and made the SRM much more responsive to changes in speed. We use simulations to test how well each rule set works and compare the results to other research in this area. This shows the trade-offs between performance and complexity. Simulations and experimental setups enable the evaluation of the simplified FLC's performance, demonstrating significant improvements in reaction time, stability, and energy efficiency compared to traditional control systems. To achieve the desired control characteristics for switched-reactance motors, the research concludes that the fuzzy rule set selection is crucial, with potential implications for broader industrial applications.
Benzer Tezler
- A data-driven approach to identifying and selecting temporary disaster debris management sites: The case of Istanbul
Geçici afet moloz yönetim alanlarının belirlenmesi ve seçimi için veri odaklı bir yaklaşım: İstanbul örneği
BURAK KABAKLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEYDA SERDAR ASAN
- Yapay sinir ağı uyarlamalı paralel aktif güç filtresi ile harmonik eliminasyonunun MATLAB/SIMULINK ortamında gerçekleştirilmesi
Harmonic elimination using a parallel active power filter adapted with artificial neural networks in MATLAB/SIMULINK environment
MERVE İLHAN ZENGİNAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR ARİFOĞLU
- Antenlerin hızlı ve doğru tasarımı için esnek hesaplamaya dayalı sayısal karma yöntemler
Numerical hybrid methods based on soft computing for fast and accurate design of antennas
MAHMUD ESAD YİĞİT
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL
- Köprü hasarlarının dinamik test verileri ile saptanması
Identification of bridge damages by using vibration based test data
B. ÖZDEN ÇAĞLAYAN
- Development of structural optimization and neural network design tool for buckling behaviour of skin-stringer structures under combined compression and shear loading
Birleşik basma ve kesme yükleri altında kabuk-kiriş yapılarının burkulma davranışı için yapısal optimizasyon ve yapay sinir ağ bazlı tasarım yöntemi geliştirilmesi
AYDIN OKUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ERCAN GÜRSES