Zamanla değişen gecikme süresi belirlenmesi ve kontrolör tasarlanması
Determination of time-varying delay and controller design
- Tez No: 998744
- Danışmanlar: PROF. DR. SAVAŞ ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Kumanda Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, kontrol sistemlerinin doğal yapısında sahip oldukları zamanla değişen ölü zamanın belirlenmesi ve elde edilen ölü zaman verisinin doğrusal ve doğrusal olmayan kontrolör tasarımlarında kullanılması amaçlanmıştır. Sistemlerin algılayıcı, eyleyici, iletim, enerji taşınımı ve/veya mekanik esneklik gibi etkenler nedeniyle oluşan zamanla değişen ölü zaman verisi çevrimiçi olarak belirlenmiş ve tasarlanan aday kontrolörlerde kullanılmıştır. Tezde hidrolik, mekanik ve elektrik sistemlerinde ölü zamanın fiziksel nedenleri incelenmiş, zamanla değişen ölü zamanın kontrol sisteminde modelleme ve kontrolör üzerine etkileri araştırılmıştır. Tez kapsamında tasarlanan ilk zamanla değişen ölü zaman belirleme yöntemi çevrimiçi çalışmaya uyumlu zamanla hızlı değişen sistemler için geliştirilmiştir. Bu sistemlerden, dönel dinamiğe sahip sistemler için zamanla değişen ölü zamanı çevrimiçi olarak belirleyebilen özgün bir yöntem geliştirilmiş ve doğru akım motoru, fırçasız doğru akım motoru, kalıcı kutuplu senkron motor ve esnek mekanik sistemler için uygulanmıştır. Bu önerilen yöntem kendini ayarlayabilen PI kontrolör, PID kayan yüzeye sahip kayan kip kontrolör, dinamik kayan kip kontrolör ve Smith öngörücü tabanlı kontrolörle bütünleştirilmiştir. Tez kapsamında geliştirilen diğer bir zamanla değişen ölü zaman belirleme yöntemi de zamanla yavaş değişen sistemler için tasarlanmıştır. Ekstremum arama metodu [us1.1][us1.2]ile geliştirilen eniyileme tabanlı ölü zaman belirleme yöntemi süreç kontrol sistemleri ve yenilenebilir enerji sistemleri uygulamalarında zamanla yavaş değişen ölü zamanın belirlenmesini sağlamıştır. Geliştirilen bu yöntem ile öngörülü kontrol algoritmaları kullanılarak kontrolör tasarlanmıştır. Önerilen özgün, iki farklı ölü zaman belirleme yöntemlerinin ölü zaman belirleme doğrulukları ve tasarlanan kontrolör ile referans sinyali izleme performansları donanımda-döngü gerçek zamanlı benzetim çalışmaları ve fiziksel gerçek sistem deneyleriyle test edilmiştir. Elde edilen benzetim çalışmaları ve deneysel sonuçlar, zamanla hızlı ve/veya yavaş değişen sistemler için önerilen özgün iki farklı zamanla değişen ölü zaman belirleme yönteminin çevrimiçi olarak ölü zamanı belirleyebildiğini, bu bilginin kontrolör tasarımlarında kullanılabildiğini ve farklı bozucu etkiler ile çalışma koşulları altında kapalı çevrim kontrol sistemi performansının iyileştirilebildiğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to determine the inherently time-varying dead time present in control systems and to utilize the obtained dead-time data in the design of linear and nonlinear controllers. The time-varying dead-time data arising from factors such as sensors, actuators, transmission, energy transport, and/or mechanical flexibility are determined online and employed in the designed candidate controllers. The thesis investigates the physical causes of dead time in hydraulic, mechanical, and electrical systems, and examines the effects of time-varying dead time on control-system modeling and controller performance. Within the scope of the thesis, firstly, a time-varying dead-time determination method was developed for rapidly changing systems and is suitable for online operation. In particular, a novel method capable of determining the time-varying dead time online for systems with rotational dynamics was proposed and applied to a direct current motor, a brushless direct current motor, a permanent-magnet synchronous motor, and flexible mechanical systems. The proposed method was integrated with a self-tuning PI controller, a sliding-mode controller with a PID sliding surface, a dynamic sliding-mode controller, and a Smith predictor–based controller. Another time-varying dead-time determination method developed in this thesis was designed for systems that vary slowly over time. The optimization-based dead-time determination method developed using the extremum-seeking approach has enabled the determination of slowly time-varying dead time in process control systems and renewable energy system applications. Using this method, controllers were designed by employing predictive control algorithms. The dead-time determination accuracy of the two proposed original methods and the reference-tracking performance of the designed controllers were evaluated through hardware-in-the-loop real-time simulation studies and experiments on real physical systems. The simulation and experimental results demonstrate that the two proposed online methods can accurately determine time-varying dead time for rapidly and/or slowly varying systems, that this information can be effectively utilized in controller design, and that under various disturbance effects and operating conditions, the closed-loop control performance can be improved.
Benzer Tezler
- Derin öğrenme ve büyük veri analitiği yöntemleriKullanarak Covid-19 yayılımının ileriye dönük tahmini
Forecasting the spread of covid-19 using deep learning and big data analytics methods
CYLAS KIGANDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET ALİ AKCAYOL
- Çok-hızlı ISDN'de geniş bantlı çağırma kurma servisi ve LAN uygulamaları
Multirate ISDN wideband call processing and LAN applications
KENAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. GÜNSEL DURUSOY
- Contribution a la recherche d'un cadre juridique pour un droit international de laconcurrence plus efficace
Daha etkin bir uluslararası rekabet için hukuki çerçeve arayışı
ALİ CENK KESKİN
Doktora
Fransızca
2009
HukukGalatasaray ÜniversitesiKamu Hukuku Ana Bilim Dalı
PROF. DR. JEAN MARC SOREL
PROF. DR. HALİL ERCÜMENT ERDEM
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Novel data partitioning and scheduling schemes for dynamic federated vehicular cloud
Dinamik federe araç bulutu için yeni bir görev yükü paylaşımı ve iş planlaması şemaları
WISEBORN MANFE DANQUAH
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DENİZ TURGAY ALTILAR