İki giriş iki çıkışlı sistemlerde optimal kontrolör parametrelerinin belirlenmesi
Determination of optimal controller parameters in two input two output systems
- Tez No: 992582
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUFAN DOĞRUER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstriyel süreçlerin büyük bir kısmı Çok Giriş Çok Çıkışlı (MIMO) karakteristiğe sahip olup, bu sistemlerde karşılaşılan temel zorluk değişkenler arası etkileşimlerdir. Söz konusu çapraz bağlar, sistem performansını kısıtlamakta ve kontrol stratejilerinin geliştirilmesini karmaşık hale getirmektedir. Bu sorunların çözümünde başvurulan kontrol yaklaşımları; tüm dinamikleri eş zamanlı yöneten merkezi yapılar ve daha pratik bir çözüm sunarak yalnızca temel döngülere odaklanan merkezi olmayan yapılar şeklinde sınıflandırılmaktadır. Bu tez kapsamında, MIMO sistemlerin bir parçası olan İki Giriş İki Çıkışlı (TITO) sistemlerin kontrol problemine yönelik optimizasyon tabanlı bir yöntem önerilmektedir. İlk aşamada, karmaşık yapıdaki TITO sistemi, basitleştirilmiş ayrıştırma ve ters ayrıştırma dahil olmak üzere çeşitli ayrıştırma yöntemleri uygulanarak, birbirleriyle etkileşimi minimize edilmiş alt sistemlere bölünmüştür. Ayrıştırma sonucunda elde edilen her bir indirgenmiş alt sistem için, PI/PID kontrolör parametrelerinin optimum değerleri, Denge Optimizasyonu (EO) algoritması kullanılarak belirlenmiştir. Bu meta-sezgisel optimizasyon yöntemi, kontrol performansını nicel olarak ölçen bir uygunluk fonksiyonunu minimize edecek şekilde parametreleri optimize etmek üzere kullanılmıştır. Önerilen yöntemin etkinliğini değerlendirmek amacıyla, elde edilen performans sonuçları (yerleşme zamanı, aşım vb.), literatürdeki benzer çalışmadan alınan referans sonuçlarla kapsamlı bir şekilde karşılaştırılmıştır. Tüm bu karşılaştırmalı bulgular, sistem cevaplarını ve performans metriklerini açıkça gösteren şekiller ve tablolar aracılığıyla sunulmuştur. Sonuç olarak, yapılan simülasyonlar ve analizler, önerilen EO tabanlı optimizasyon çerçevesinin, TITO sistemler için hem PI hem de PID kontrolör parametrelerini başarılı bir şekilde tespit edebildiğini ve tatmin edici bir kontrol performansı sağladığını ortaya koymuştur. Bu bulgular, EO algoritmasının MIMO sistemler için etkili bir parametre ayarlama aracı olarak kullanılabileceğini kanıtlamaktadır.
Özet (Çeviri)
A large portion of industrial processes exhibit Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) characteristics, and the main challenge encountered in these systems is the interaction between variables. These cross-couplings restrict system performance and complicate the development of control strategies. The control approaches employed to address these problems are classified into centralized structures, which manage all dynamics simultaneously, and decentralized structures, which provide a more practical solution by focusing only on the basic loops. Within the scope of this thesis, an optimization-based method is proposed for the control problem of Two-Input Two-Output (TITO) systems, which are a part of MIMO systems. In the first stage, the complex TITO system is divided into subsystems with minimized interactions by applying various decoupling techniques, including simplified decoupling and inverse decoupling. For each reduced subsystem obtained as a result of the decomposition process, the optimal values of the PI/PID controller parameters are determined using the Equilibrium Optimization (EO) algorithm. This meta-heuristic optimization method is used to optimize the parameters in such a way as to minimize a fitness function that quantitatively measures control performance. To evaluate the effectiveness of the proposed method, the obtained performance results (such as settling time, overshoot, etc.) are comprehensively compared with reference results taken from similar studies in the literature. All these comparative findings are presented through figures and tables that clearly demonstrate system responses and performance metrics. In conclusion, the simulations and analyses reveal that the proposed EO-based optimization framework successfully identifies both PI and PID controller parameters for TITO systems and provides satisfactory control performance. These findings demonstrate that the EO algorithm can be used as an effective parameter tuning tool for MIMO systems.
Benzer Tezler
- Destek vektör regresyonu ile PID kontrolör tasarımı
Design of PID controller via support vector regression
KEMAL UÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLAY ÖKE
- Öngörü işlevli kontrol ve Matlab'de uygulama tasarımı
Predictive functional control and application design in Matlab
NESLİHAN KARAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- A comparative study of nonlinear model predictive control and reinforcement learning for path tracking
Yol izleme için doğrusal olmayan model öngörülü kontrol ve pekiştirmeli öğrenmenin karşılaştırmalı çalışması
GAMZE TÜRKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OVSANNA SETA ESTRADA
- Optimization of rule weights and membership functions of fuzzy controller using extended Kalman filter
Genişletilmiş Kalman filtresi ile bulanık kontrolörün kural ağırlıkları ve üyelik fonksiyonlarının optimizasyonu
NASSER ARGHAVANİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜJDE GÜZELKAYA
- Yapay sinir ağlarında öğrenme algoritmalarının analizi
Analysis of learning algorithms in neural networks
SEVİNÇ BAKLAVACI
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. LEYLA GÖREN