Ayrık zaman model referans kayan kip kontrol ve uygulaması
Discrete time model reference sliding mode control and application
Yazar: İBRAHİM MUCUK
Danışman: PROF. DR. AYHAN ÖZDEMİR
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada PID ve model referans kayan kip kontrolörleri lineer olmayan karakteristiğe sahip, helikopter simülatörü olan çift pervaneli çok girişli çok çıkışlı (TRMS) sisteme uygulanmıştır. Sisteminin modellenmesinde iki farklı modelleme tekniği kullanılmış, modelleme sonuçları karşılaştırılmış ve kontrolör tasarımı için uygun model seçilmiştir. Seçilen model kullanılarak PID ve model referans kayan kip kontrolör tasarımları yapılmış ve tasarlanan kontrolörlerin performansları karşılaştırılmıştır.

Modelleme aşamasında ilk olarak TRMS sisteminin lineer olmayan modeli Newtonian yaklaşımı kullanılarak elde edilmiştir. Sistemin bilinmeyen parametreleri gerçek zaman giriş/çıkış verileri ve lineer olmayan durum denklemleri kullanılarak kestirilmiştir. Lineer olmayan model belli bir çalışma bölgesinde lineerleştirilmiştir. İkinci modelleme yöntemi olarak siyah kutu yaklaşımı kullanılmıştır. ARX model yapısı seçilerek sistemin giriş ve çıkış verilerinden sistemin belli çalışma bölgesinde lineer modeli elde edilmiştir. Bu modelleme yöntemlerinin performansları karşılaştırılmıştır.

Kontrolör tasarımında ilk olarak belirlenen model üzerinden iki farklı yöntem ile PID kontrolör tasarlanmıştır. Bu kontrolörlerin gerçek zaman/simülasyon sonuçları elde edilmiştir. PID tasarım yöntemleri karşılaştırılmıştır. İkinci olarak model referans kayan kip kontrolör tasarımı yapılmıştır. Model referans kayan kip kontrolör simülasyon sonuçları elde edilmiştir ve PID kontrolör ile karşılaştırılması yapılmıştır.

Abstract:
Bu çalışmada PID ve model referans kayan kip kontrolörleri lineer olmayan karakteristiğe sahip, helikopter simülatörü olan çift pervaneli çok girişli çok çıkışlı (TRMS) sisteme uygulanmıştır. Sisteminin modellenmesinde iki farklı modelleme tekniği kullanılmış, modelleme sonuçları karşılaştırılmış ve kontrolör tasarımı için uygun model seçilmiştir. Seçilen model kullanılarak PID ve model referans kayan kip kontrolör tasarımları yapılmış ve tasarlanan kontrolörlerin performansları karşılaştırılmıştır.

Modelleme aşamasında ilk olarak TRMS sisteminin lineer olmayan modeli Newtonian yaklaşımı kullanılarak elde edilmiştir. Sistemin bilinmeyen parametreleri gerçek zaman giriş/çıkış verileri ve lineer olmayan durum denklemleri kullanılarak kestirilmiştir. Lineer olmayan model belli bir çalışma bölgesinde lineerleştirilmiştir. İkinci modelleme yöntemi olarak siyah kutu yaklaşımı kullanılmıştır. ARX model yapısı seçilerek sistemin giriş ve çıkış verilerinden sistemin belli çalışma bölgesinde lineer modeli elde edilmiştir. Bu modelleme yöntemlerinin performansları karşılaştırılmıştır.

Kontrolör tasarımında ilk olarak belirlenen model üzerinden iki farklı yöntem ile PID kontrolör tasarlanmıştır. Bu kontrolörlerin gerçek zaman/simülasyon sonuçları elde edilmiştir. PID tasarım yöntemleri karşılaştırılmıştır. İkinci olarak model referans kayan kip kontrolör tasarımı yapılmıştır. Model referans kayan kip kontrolör simülasyon sonuçları elde edilmiştir ve PID kontrolör ile karşılaştırılması yapılmıştır.