PID kontrolör ile servopnömatik konum kontrolü
Pneumatic servo position control with PID controller
Yazar: İLTER YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RECEP YENİTEPE
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Genel olarak servopnömatik teknolojisi servo uygulamaları için ilk tercih olmamıştır. Sürtünme ve havanın sıkıştırılabilirliği gibi nonlineerlikler servopnömatik sistemlerin kontrolünü zorlaştırmaktadır. Servopnömatik teknolojisinin yaygın bir şekilde kullanılmamasının nedeni olarak fiziksel sınırlılıklarındaki değil de servopnömatik sistemlerin hakkında elde edilebilecek sınırlı tasarım bilgisinden kaynaklandığı düşünülmektedir.Servopnömatik, pnömatik teknolojisinin avantajlarının yanı sıra değişken ara konumlarda konumlama hassasiyeti ile kontrol teknolojisinde kendine yer bulmuştur. Devam eden proses sırasında değişken hız ve ivmelenme ile dinamik hareketlere, değişken yüklere karşı, yüksek performans göstermektedir. Ayrıca aşırı yükleme vb gibi zorlu endüstriyel ortamlara uygundur.Bu çalışmanının amacı servopnömatik sistemlerin servo uygulamalarında daha yaygın kullanımı için oransal olarak kontrol edilen pnömatik aktuatörlerin PID kontrolör ile konum kontrolünü sağlamaktır.Bu çalışmada servopnömatik teknolojisinde karşılaşılan parametre dalgalanmaları, non lineer silindir sürtünme kuvvetleri ve havanın sıkışabilirliği gibi rijit durumlara esnek çözüm olabilecek bilgisayar destekli konum kontrolü gerçekleştirilmiştir. Geri besleme mekanizmaları kullanılarak, servo eksenlerin konumlandırılmasında etkili basınç, yük ve kontrol parametrelerinin etkileri üzerinde deneysel çalışmalar yapılmıştır. Deneylerden elde edilen veriler, PCL 812 PG veri edinim kartı ve VISIDAQ yazılım programı kullanılarak grafiksel olarak sağlanmıştır. Elde edilen veriler, servopnömatik sistemin konum kararlılığı açısından karşılaştırılmış ve değerlendirilmiştir.Bu araştırma PID kontrol ile servopnömatik bir sistemin bilgisayar destekli konum kontrolünün sınırlılıklarını ve yapılabilirliğini göstermektedir.

Abstract:
Traditionally, pneumatics servo technology has not been the first choice for servo applications. Nonlinearities such as friction and air compressibility make pneumatic servo systems difficult to control. It is hypothesized that the reason pneumatic servo technology has not found widespread use may lie not so much in their inherent physical limitations, but with the limited design information available about their behaviour.In addition to advantages of pneumatic technology, pneumatic servo technology competes against electro servo mechanism in control techonology with its positioning sensitivity at variable interval positions,. At the time of on going process, it exhibits high performance against dynamic motions which have variable velocity and accelaration, variable loads. Also it is appropriate for hard industrial conditions such as excessive loadings.The objective of this research is to ensure position control of proportionally controlled actuators, for widespread use of pneumatic servo system in servo applications, with PID. To this end, computer aided position control of pneumatic servo systems, which can be a flexible solution for rigid conditions, such as parameter fluctuations, friction forces and air compressibility that are encountered in pneumatic servo technology is performed. By using feedback mechanism, experimental studies are carried out on the effects of pressure, load and control parameters which are effective in positioning of servo axes. Data obtained from the experiments have been shown graphically via PCL 812 PG data acquisition card and VISIDAQ software program. Experimentally collected data have been compared and evaluated in terms of pneumatic servo system stability.This research demonstrates the capabilities and limitations of computer aided position control of pneumatic servo system with a PID controller.