Zaman gecikmeli sistemlerde düşük mertebeli kontrolörler için baskın kutup yerleşimini sağlayan kontrolör parametre kümesinin hesaplanması
Calculating set of controller parameters allowing dominant pole placement for low order controllers
Yazar: MUHAMMED UZMAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ SAMİM NESİMİOĞLU
KTO Karatay Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Düşük mertebeli kontrolörler = Low-order controllers ; Kararlılık = Stability ; Zaman gecikmeli sistemler = Time delay systems

Özet:
Kontrol sistemlerinin birçoğunda çeşitli sebeplerden ötürü zaman gecikmesine rastlanır. Zaman gecikmesi kontrol sisteminin karakteristik polinomunu sonsuz sayıda kökü olan polinomsulara dönüştürür. Sonsuz sayıda kökü olan polinomsular zaman gecikmeli sistemlerin sistem performansı anlamında analizini zorlaştırmaktadır. Bu durum performans kriterlerinin en önemli ve olmazsa olmazı olan kararlılık konusunda da geçerlidir. Bu bağlamda tez kapsamında zaman gecikmeli sistemlerin kararlılık analizini yapan metotlar incelenecektir. 
Baskın kutup yerleşimi bir kontrol sisteminin performansını ve kararlılığını belirlemede etkili olan bir yöntemdir. Sistemin performansını atadığı iki eşlenik köke göre şekillendiren baskın kutup yerleşimi yöntemi dayanıklı kontrolcü tasarımı açısından önemli avantajlara sahiptir. Düşük mertebeden kontrolörler kullanım kolaylığı ve yaygınlığı düşünüldüğünde kontrol sistemleri içinde önemli bir yer işgal etmektedir. 
Faz ileri telafisi geçici durum cevabında önemli bir gelişmeye yol açabilirken faz geri telafisi de kalıcı durum cevabındaki doğruluğu açısından önemli bir avantaja sahiptir. 
Baskın kutup yerleşimi zaman gecikmesiz ve zaman gecikmeli sistemlerde birçok düşük mertebeli kontrolörlerle, bilhassa PID kontrolör olmak üzere, çalışılmıştır. Ancak faz ileri faz geri kontrolcülerle zaman gecikmeli sistemlerde baskın kutup yerleşimi ile ilgili çalışma bulunmamaktadır. 
Bundan yola çıkarak faz ileri geri kontrolcülerle baskın kutup yerleşimi yapabilmek için sisteme eklenen kontrolcüdeki sıfır ve kutup parametreleri kazanç parametresine bağlanarak, işlem tek parametreli bir probleme dönüştürülecektir. Zaman gecikmesiz sistemler için kök eğrisi yönteminden yola çıkarak, zaman gecikmeli sistemler için de Nyquist teoreminden ve Direkt metottan yardım alınarak faz ileri-geri kontrolörlerle baskın kutup yerleşimi yapılacaktır. Düşük mertebeden kontrolcüler kullanılarak zaman gecikmeli ve zaman gecikmesiz sistemlerde baskın kutup yerleşimini Nyquist ve Direkt metot ortak yardımıyla sağlayarak literatüre katkı sağlanacaktır.

Anahtar Kelimeler
Düşük mertebeli kontrolörler, baskın kutup yerleşimi, kararlılık, zaman gecikmeli sistemler.

Abstract:
Many control systems experience time delays for various reasons. The time delay transforms the characteristic polynomial of the control system into quasi-polynomials with infinetly many roots. Quasi-polynomials which has infinetly many roots  complicates the analysis of time delayed systems in terms of system performance. This also applies to stability, which is the most important and indispensable performance criteria. In this context, the methods of stability analysis of time-delay systems will be examined within the scope of the thesis.
Dominant pole placement is an effective method for determining the performance and stability of a control system. The dominant pole placement method, which shapes the performance of the system according to the two conjugate poles it assigns, has significant advantages in terms of robust controller design. Low-order controllers occupy an important place in control systems considering their ease of use and prevalence.
Phase-lead compensation can lead to a significant improvement in transient response, while phase-lag compensation has a noteworthy advantage in its accuracy in steady-state response. Dominant pole placement method has been studied time-delay systems with many low-order controllers, especially PID controllers. However, there are no studies on dominant pole placement in time delay systems with phase-lead, phase-lag controllers.
Based on this, in order to make dominant pole placement with phase-lead, phase-lag controllers, zero and pole parameters in the control system connected to the gain parameter, the process will be converted to a single parameter problem. Based on the root-locus method for systems with no time delay, and with the help of Nyquist and Direct Method for time delay systems, dominant pole placement will be made with phase lead-lag controllers.  Using low-order controllers, the dominant pole placement in time-delay and delay-free systems will be provided with the joint help of Nyquist and Direct method, and a contribution to the literature will be made.
Keywords
Low-order controllers, dominant pole placement, stability, time delay systems.