Pnömatik motorun hız kontrolü için genetik-bulanık kontrolör tasarımı
Genetic-fuzzy controller design for velocity control of pneumatic motor
Yazar: CENGİZ ŞAFAK
Danışman: DOÇ. DR. FEVZİ BABA ; YRD. DOÇ. DR. VEDAT TOPUZ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik ve Bilgisayar Sistemleri Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2005
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control

Özet:
ÖZETPNÖMAT K MOTORUN HIZ KONTROLÜ Ç N GENET K-BULANIKKONTROLÖR TASARIMIYapılan bu çalışmada, esnek programlama olarak bilinen yapay sinir ağları,bulanık kontrolör ve genetik algoritma birbirlerini destekler biçimde pnömatik motor,debi oransal valf ve basınç ünitesinden oluşan bir pnömatik sistemin kontrolügerçekleştirilmiştir.Yapay sinir ağı metodu kullanarak pnömatik motorun modellenmesiyapılmıştır. Bulanık kontrolör, pnömatik motorun hız kontrolünü birim basamak vebelirli bir yörünge değerini takip edecek şekilde tasarlanmıştır. Bulanık kontrolöregiriş değişkenleri olarak hız hatası ve hız hata değişimi seçilmiş ve sırasıyla 5 ve 3adet trapez tipi üyelik fonksiyonu oluşturulmuştur. Sugeno tipi bulanık kontrolörünkural tabanı 15 adet kural ile yapılandırılmıştır.Pnömatik motor hızını kontrol edebilmek üzere çevrimdışı çalışan bir genetikbulanık kontrolör tasarlanmıştır. Oluşturulan bu bulanık kontrolörün aksiyondeğerleri bir kromozom içinde gerçek sayı olarak kodlandı. Kullanılan genetikalgoritma, temel genetik algoritma yapısına göre tasarlanmıştır. Bu yapıya ilaveolarak turnuva seçim yöntemi, üreme yöntemi, çaprazlama ve mutasyon olasılığı veelistik model genetik algoritma operatörleri oluşturuldu.Çevrimdışı çalışmada, genetik algoritma parametrelerinin optimal değerleribelirlenen performans kriterlerine göre bulundu.Gerçek zamanlı çalışmada bulanık kontrolör, genetik algoritmanın bulduğuaksiyon değerlerini kullanacak şekilde tasarlandı.Sistemin kontrolünde istenilen referans devir değerine ulaşmasında basamakgiriş ve yörünge takip modeli kullanılmıştır.Gerçek zamanda yapılan deneylerde, genetik-bulanık kontrolörün sistemi biryörüngeyi takip edecek şekilde kontrol edebildiği görülmüştür.Eylül, 2005 Cengiz ŞAFAK

Abstract:
ABSTRACTGENET C-FUZZY CONTROLLER DES GN FOR VELOCITYCONTROL OF PNEUMATIC MOTORIn this study, control of system which include pneumatic motor, proportionaldirection control valve and pressure unit have been implemented by using neuralnetworks, fuzzy controller and genetic algorithm in a way that supported each other.Pneumatic motor is modeled by using neural network. Fuzzy controller,Sugeno type, is designed in order to control the speed of pneumatic motor in a waythat using unit step and trajectory tracking. Speed error and the changing speederror are chosen as input variables to the fuzzy controllers. For this controller?s eachof speed error 5 membership and of changing speed error 3 membership functionand 15 action weight values are realized for fuzzy database. For error and changingerror initial and boundary values of trapeze membership functions are determined.In order to control the speed of pneumatic motor, a genetic fuzzy controllerdesigned, which is running offline. Action values, which are obtained from fuzzycontroller, coded into chromosome as binary numbers. Genetic algorithm use in thesystem is designed according to basic genetic algorithm. In addition to this structure,tournament selection method, generation interval reproduction method, crossoverand mutation method, elastic model are realized.In offline working, optimal values of genetic algorithms are found according odefined performance criteria. In real time working, fuzzy controller is designed to useaction values which are found by genetic algorithm. To get the desired referencecycling value, step input and trajectory tracking methods are being used.As a result, in real time working, it is observed that genetic fuzzy controller isable to control a system using trajectory tracking successfully.September, 2005 Cengiz ŞAFAK