Otomatik voltaj regülatörü için kesir dereceli kayankipli kontrolcü ve sinüs kosinüs algoritması ileoptimizasyonu
Fractional order sliding mode controller and optimization withsine cosine algorithm for automatic voltage regulator
Yazar: HATİCE AYÇA ÇİMRİN AKTUĞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT FURAT
İskenderun Teknik Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mühendislik Bilimleri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Kayan kipli denetim = Sliding mode control ; Kesir dereceli sistemler = Fractional systems ; Optimizasyon problemi = Optimization problem ; Regülator = Regulator

Özet:
Otomatik Voltaj Regülatörü (AVR) için yapılan çalışmalara incelendiğinde PID
kontrolcülerin yaygın olarak kullanıldığı görülmektedir. Bu tezde ise mevcut çalışmalardan
farklı olarak kayan kipli kontrolcü AVR için tasarlanmıştır. Önceki çalışmalara göre özgün
olan özelliği, önerilen kontrolcü için kesir dereceli bir kayma fonksiyonunun seçilmesidir.
Önerilen kontrolcünün tasarım aşamaları adım adım verilmiştir. Tezde kullanılan AVR
modelinde, literatürden farklı olarak IEEE tarafından önerilen uyartım sistemi modelleri
dikkate alınarak hem kontrol sinyali sınırlandırılmış hem de uyartım sistemi çıkışı için bir
doyum sınırı belirlenmiştir. Böylece daha gerçekçi bir matematiksel model kullanılmıştır.
Bu yaklaşım önceki çalışmalar arasında çok az yer almaktadır.
Sinüs Kosinüs algoritması optimizasyon için seçilmiştir. Böylece, küresel en iyiyi aramada
iyi sonuçlar alınması hedeflenmiştir. Önerilen kontrolcü, PI ve PID kontrolcüler ile birlikte
aynı algoritma kullanarak optimize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar hem basamak girişi
bakımından hem de çeşitli bozucu ve belirsizliklere karşı dayanıklılık bakımından
karşılaştırmalı olarak verilmiştir. Önerilen yöntemin daha iyi çıkış verdiği hem performans
ölçümleri ile hem de grafikler ile gösterilmiştir.

Abstract:
Considering the studies on Automatic Voltage Regulator (AVR), it is seen that PID
controllers have been widely used. In this thesis, unlike the existing studies, a sliding mode
controller is designed for AVR. The novelty over the previous work is the selection of a
fractional sliding function for the proposed controller. The design stages of the proposed
controller are given step by step. Unlike the literature, in the AVR model used in the thesis,
both the control signal is limited and a saturation limit is determined for the excitation
system output, considering the excitation system models recommended by IEEE. Thus, a
more realistic mathematical model is used. This approach is very rare among previous
studies.
Sine Cosine algorithm was chosen for optimization. Thus, it is aimed to achieve good
results in the search for the global best. The proposed controller, PI and PID controllers are
optimized using the same algorithm. The obtained results are given comparatively both in
terms of step response and robustness against various disturbances and uncertainties. It has
been shown with both performance measurements and graphics that the proposed method
gives better output.