Bulanık uyarlamalı parçacık sürü en iyileme yöntem ile kesir dereceli denetleyicilerin kaos tabanlı haberleşme sistemlerine uygulanması
Application of fractional order controllers to chaos based communication systems by fuzzy adaptive particle swarm optimizaton
Yazar: ÖZKAN ATAN
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRK
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Telekomünikasyon Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kesir dereceli modelleme günümüzde sistemlerin modellenmesinde klasik yöntemlerden daha gerçekçi bir yöntemdir. Özellikle, kontrol mühendisliği alanında sistemlerin kesir dereceli olarak modellenmesi ve tasarımı klasik tam sayı dereceli modellemelerden daha faydalı sonuçlar elde edilmesine olanak sağlamaktadır.  Bu çalışmada, son yıllarda adından sıkça söz edilen kesir dereceli PID (KDPID) denetleyicisinin, parametre eniyilemesi yapılarak yine kesir dereceli kaotik sistemlerin senkronizasyon denetiminde başarımı incelenmiştir. Ayrıca, KDPID denetleyicisinin ve kesir dereceli (KD) kaotik sistemlerinin devre modelleri oluşturulmuş, bu denetleyici ve kaotik devrelerin uygulanabilirliği gösterilmiştir. Denetleyicinin parametre ve kesir dereceleri, bulanık uyarlamalı PSO yöntemiyle belirlenerek denetleyicinin performansı arttırılmıştır. KD kaotik sistemlerin senkronizasyonunun özellikle haberleşme sistemlerinde kullanılabilir olduğu, literatürdeki birçok araştırmada görülmektedir. Ancak, senkronizasyon hızı bu sistemler için oldukça önemlidir. Çünkü senkronizasyon ne kadar hızlı olursa, veri kaybı da o kadar az olur. Bu nedenle KDPID ile yapılan senkronizasyon kontrolü hem dış etmenlere karşı daha dayanıklı olup, hem de senkronizasyon süresi oldukça kısa olan bir denetim imkanı sağlamaktadır. Bu sayede haberleşmede SNR/BER oranına göre gürültü dayanımı açısından oldukça iyi bir performans sağlandığı görülmektedir. Bunun yanında senkronizasyona ulaşma süresine göre seçilen bit süresi kısa olması nedeniyle veri iletim hızı arttırılabilir.

Abstract:
Fractional order modeling is nowadays a more realistic method than conventional methods in the system modeling. Particularly in the field of control engineering, systems modelling and designing with fractional order provides more useful results than conventional integer order modellings. In this thesis, the success of the fractional order PID(KDPID) controller, which was cited frequently in recent years, has been investigated on the control of the synchronization of fractional order chaotic systems by optimizing parameters. Besides, the circuit  models of the KDPID controller and KD chaotic systems have been constituted, and it has been showed that these controllers and chaotic systems are applicable. The performance of controller has been increased by determining parameter and fractional order of the controller with fuzzy adaptive PSO method. In the literature, it has been seen that KD chaotic systems synchronization are applicable especially in communication systems. But synchronization speed is quite important for these studies. Because the quicker the synchronization, the less data lose. Therefore, synchronization control with KDPID method is both more robust against external factors and provides less synchronization time. Thus, according to SNR/BER rate the high communication noise performance is obtained. Besides, data rate can be increased because of the short bit time chosen according to arrival time to synchronization.