Zaman gecikmeli sistemlerin denetimi
Control of time delay systems
Yazar: İLKER TALAT CAN KUTLUCAN
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN DEMİRCİOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Zaman gecikmesi, yapısı gereği frekans alanında sonsuz sayıda kutuplara sahip bir işlev olarak tanımlanmıştır ve dahil olduğu sistemlerde denetimi zorlaştırdığı bilinmektedir. Bu tez çalışmasında denetim kanalında zaman gecikmesi olan sistemlerin dört farklı denetim yöntemi ile denetim başarımlarının karşılaştırılması amaçlanmıştır.
Bu amaç doğrultusunda farklı karmaşıklıklarda, zaman gecikmeli sistemler için benzetim çalışmaları ve gerçek bir sistem üzerinde denetim çalışmaları yapılmış, yöntemlerin başarımları karşılaştırılmıştır. Çalışmalar, sistem modelinin ve zaman gecikmesinin bilindiği durumlar için  uyarlamasız, bunların tam olarak bilinmediği veya zamanla değişebileceği kabul edilen durumlar için ise uyarlamalı olarak  gerçekleştirilmiştir.
Yapılan çalışmalarda  orantısal tümlevsel (OT) ve orantısal tümlevsel türevsel (OTT) denetleyiciler, doğrusal karesel denetim (DKD), durum öngörücüye dayalı durum geribeslemeli denetim (DÖDDGD) ve öykünücüye dayalı denetim (ÖDD) yöntemleri denetleyici tasarımında kullanılmıştır. Sürekli zaman en küçük kareler (SZEKK) yöntemi parametre kestirici olarak kullanılmıştır.
Yapılan çalışmalarda, sunulan denetim yöntemlerinin, sistem karmaşıklığı ve gecikmenin miktarına bağlı olarak farklı başarımlar sağladığı gözlenmiştir. Bu tez çalışmasında bu farklılıklar sunulmuş ve yöntemlerin başarımları birbirleri ile karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Time delay is considered to have infinitely many poles in the frequency domain by its nature and it is known that the control is harder when the delay is present in the system. The purpose of this thesis is to compare the results obtained from four different control methods which are used to control time delay systems where the delay is in the control channel.
To accomplish this purpose, simulations are performed for time delay systems with varying complexity. Control methods are also used to control a real system. The results obtained from simulations and real system are then compared. For the case where it is assumed that the system dynamics and the amount of the delay is known, control methods are applied in an unadaptive manner whereas for the cases where uncertainities exist on either the system dynamics or delay, methods are applied in an adaptive manner.
Proportional integral (PI) and proportional integral derivative (PID) controllers, lineer quadratic gaussian (LQG) regulator, state feedback with state predictor (SFSP) and emulator based control (EBC) methods are used as different control strategies. Continious time least squares (CTLS) method is used as a parameter estimator in adaptive mechanism.
In the presented work, it is shown that control methods yield different performances regarding the complexity of the system and the amount of the delay. In this thesis these differences are shown and the methods are compared with each other.
It is found that the EBC method provides the best performance in controlling time delay systems.