Kesir dereceli denetleyicilerin gerçek zamanlı tasarımı ve uygulaması
Real time design and application of fractional order controllers
Yazar: FERHAT KARABALIK
Danışman: PROF. DR. KÖKSAL ERENTÜRK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Makinaları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Denetçiler = Controller ; Kesirli integraller = Fractional integrals ; Kesirli türevler = Fractional derivatives ; PID denetleme = PID control ; Runge-Kutta Yöntemi = Runge-Kutta Method

Özet:
Kontrol sistemlerinin en temel birimi olan denetleyiciler, yaygın olarak klasik türdeki denetleyicilerden oluşmaktadır. Son yıllarda sezgisel denetleyici türleri de kullanılmaya başlanmıştır. Klasik denetleyicilerde en fazla PID denetleyicisi kullanılmaktadır. Kesir dereceli matematiğin gelişmesiyle birlikte tamsayı dereceli PID denetleyicilerin yerini kesir dereceli PID denetleyiciler almıştır. Tamsayı dereceli PID denetleyicide bulunan üç adet parametre kesir dereceli sistemin başlamasıyla birlikte beş parametreye çıkmıştır. Bu durum denetleyicinin sistemde oluşan değişimlere karşı daha gürbüz durmasını sağlamaktadır.
Bu çalışmada, denetleyici türlerinden, birbirlerine karşı olumlu ve olumsuz yanlarından, tam sayı ve kesir dereceli PID denetleyiciler ile parametre ayarlama yöntemlerinden bahsedilmiştir.Aström-Hagglund ve Ziegler-Nichols metotları ile tasarlanan klasik PID ve kesir dereceli PID denetleyicilerin karşılaştırılması için bir RLC devresi incelenmiştir.RLC devresi için Ziegler-Nichols ve Aström-Hagglund yöntemleri ile klasik PID denetleyici tasarlanmıştır. Buna ek olarak kesir dereceli PID denetleyici çalışmada belirtilen yöntemle tasarlanmıştır.Denetleyicilerin matlab programında similasyonları yapılmıştır. Gerçek zamanlı kesir dereceli denetleyici uygulaması yapılmıştır. RLC devresinin durum denklemlerinin çözümü dört adımlı Runge-Kutta yöntemiyle matlab programında yapılmıştır. Son olarak denetleyiciler karşılaştırılmıştır.

Abstract:
The most basic unit of controllers of control systems usually consists of classical types of controllers. In recent years intuitive controller types also started to be used. Classic controllers are used most PID controllers. With the development of fractional order mathematics fractional order PID controllers have replaced integer order PID controllers. While the integer order PID controller has three parameters with the start of the fractional order system, it has increased to five parameters. This situation it ensures that the controller remains more robust against changes in the system.
In this study, controller types, positive and negative sides of each other,integer and fractional order PID controllers and parameter tuning methods are mentioned.An RLC circuit was examined for comparison of the classical PID designed by the Aström-Hagglund and Ziegler-Nichols methods and fractional order PID controllers.The classic PID controller is designed with Ziegler-Nichols and Aström-Hagglund methods for the RLC circuit. In addition fractional order PID controller is designed with the method specified in the study. The controllers were simulated in the matlab program. Real time fractional order controller application done. The solution of the state equations of the RLC circuit is done in the matlab program with the four-step Runge-Kutta method. Finally the controllers are compared.