Kaskad sistemlerde kararlılık sınır eğrisi ve optimizasyon metodlarına dayalı kontrolör tasarımları
Controller design based on stability boundary locus and optimization methods in cascade systems
- Tez No: 988645
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUFAN DOĞRUER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa 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
Kaskad kontrol, proses endüstrisinde sıcaklık ve basınç gibi parametreleri kontrol etmek için yaygın olarak tercih edilen bir yapıdır. Bu yöntem, sistemdeki bozucu etkileri baskılayarak kontrol performansını artıran iç ve dış olmak üzere iki kontrol döngüsünden oluşur. Bu tez çalışmasında kaskad kontrol sistemlerinin denetlenmesinde kararlılık sınır eğrisi ve optimizasyon tabanlı kontrolör tasarımları ele alınmaktadır. Kontrol çevrimlerinde sıklıkla tercih edilen PI kontrolör, hem iç hem de dış döngülerde kullanılmıştır. Önerilen yöntemde, ilk aşamada kaskad sistemin iç döngüsüne yerleştirilen PI kontrolörün parametreleri belirlenir. Bu parametrelerle oluşturulan iç kapalı çevrimin transfer fonksiyonu, tüm sistemin transfer fonksiyonunu elde etmek için kullanılır. İkinci aşamada ise, bu sistem transfer fonksiyonu üzerinden, dış döngüdeki PI kontrolörün parametreleri, kararlılık sınır eğrisi yöntemine dayalı ağırlıklı geometrik merkez metodu ile tayin edilir. Çalışmada ayrıca, bu parametre belirleme süreci için optimizasyon temelli alternatif bir yöntem daha önerilmiştir. Önerilen yöntemlerin performansını değerlendirmek ve uygulanabilirliğini göstermek için çalışmada, literatürden seçilen beş farklı benzetim senaryosu kullanılmıştır. Elde edilen benzetim sonuçları, kararlılık sınır eğrisi ve optimizasyona dayalı kontrolör tasarım yöntemlerinin, klasik ayar yöntemlerine kıyasla daha üstün bir performans sergilediğini göstermiştir. Bu bulgularla çalışma, kaskad sistemler için kontrolör tasarımına hem teorik hem de pratik anlamda katkı sunmaktadır. Ayrıca, geliştirilen yaklaşımın farklı endüstriyel süreçlere kolayca uyarlanabilir olması, onu pratik ve değerli bir tasarım aracı konumuna getirmektedir.
Özet (Çeviri)
Cascade control is a widely preferred structure in the process industry for controlling parameters such as temperature and pressure. This method consists of two control loops, inner and outer, which suppress disturbances in the system and improve control performance. This thesis investigates stability boundary locus and optimization-based controller designs in the control of cascade control systems. The PI controller, a frequently preferred control loop, is used in both the inner and outer loops. In the proposed method, the first stage determines the parameters of the PI controller placed in the inner loop of the cascade system. The transfer function of the inner closed loop generated with these parameters is used to obtain the transfer function of the entire system. In the second stage, the parameters of the PI controller in the outer loop are determined using this system transfer function using the weighted geometric center method based on the stability boundary locus method. The study also proposes an alternative optimization-based method for this parameter determination process. Five different simulation scenarios selected from the literature were used to evaluate the performance of the proposed methods and demonstrate their applicability. The simulation results demonstrate that controller design methods based on stability boundary locus and optimization outperform traditional tuning methods. These findings contribute both theoretically and practically to controller design for cascade systems. Furthermore, the developed approach's adaptability to various industrial processes makes it a practical and valuable design tool.
Benzer Tezler
- Elektrik enerjisi üretim sistemlerinde yük frekans kontrolü için yüksek performanslı denetleyici tasarımı
Design of high-performance controller for load frequency control in electrical energy generation systems
YAVUZ GÜLER
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM KAYA
- Self-tuning structures of interval Type-2 fuzzy PID controllers
Aralık değerli Tip-2 bulanık PID kontrolörler için öz-ayarlama yapıları
AHMET SAKALLI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ENGİN YEŞİL
- Kısmi diferansiyel denklemleri çözmek için kuantum makine öğrenmesi algoritmaları
Quantum machine learning algorithms for solving partial differential equations
AFRAH NAJIB ABDULLAH FAREA
Doktora
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR CELEBİ
- Neutrino particle direction estimation using transformer-based deep learning
Transformer tabanlı derin öğrenme kullanılarak nötrino parçacık yönü kestirimi
ŞEVVAL COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMRE ONUR KAHYA
ÖĞR. GÖR. DOĞU SIRT
- Bandwidth enhancement techniques for CMOS transimpedance amplifier
CMOS transferempedans kuvvetlendiricinin bant genişliği başarımını geliştirmeye yönelik teknikler
JAWDAT ABUTAHA
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI