D-Q eksenli dekuplaj çift kapalı döngü kontrolörünün kazanç parametrelerinin optimizasyonu
Optimization of controller gain parameters of D-Q axis decoupling double closed-loop control
Yazar: BURAK YAPICI
Danışman: DOÇ. DR. HASAN TİRYAKİ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde enerji ihtiyacının artmasıyla birlikte var olan enerjinin verimli kullanılması da önem kazanmıştır. Enerji günümüz şartlarında ses, ışık, elektrik, ısı, nükleer gibi birçok formda var olmaktadır. Bu formlar arasında ise üretime en yatkın olanı elektrik enerjisidir.
Elektrik enerjisinin yüksek güçlerde (üç faz sistemlerde) AC formdan DC forma veya DC formdan AC forma dönüşümü için üç faz doğrultucular, üç faz eviriciler kullanılmaktadır. Güç faktörü düzeltme devresi olarak bilinen bu doğrultucuların verimliliklerinin yüksek olması gerektiği gibi aynı zamanda kosinüs Ø (fi) olarak bilinen güç faktörü değerlerinin de yüksek olması gerekmektedir. Bunu sağlayabilmek içinde çok hızlı yanıt gerektiren kontrol algoritmaları kullanılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında model olarak "Altı anahtarlı yükseltici tip doğrultucu" devresi kullanılmıştır. Topolojinin anahtarlama algoritması için " Uzay vektör darbe genişlik modülasyonu" kullanılmış olup, sistemin kontrol katı içinde " Gerilim odaklı kontrolcü" yapısı kullanılmıştır. Sistem MATLAB Simulink programı üzerinde modellenip, modern optimizasyon yöntemlerinden ; "Yapay Arı Kolonisi Optimizasyonu Algoritması (ABC)", "Parçacık Sürüsü Optimizasyonu Algoritması (PSO)", "Salp Sürüsü Optimizasyonu Algoritması (SSA), Atom Arama Optimizasyonu Algoritması (ASO), "Güve-Ateş Optimizasyonu Algoritması (MFO) ve "Coronavirüs Sürü Bağışıklığı Optimizasyonu Algoritması (CHIO) kullanılarak gerilim odaklı kontrolcü yapısındaki PI denetleyicilerinin kazanç parametreleri hesaplanmıştır. Hesaplanan parametrelere göre oluşan sistem cevapları birbirleri ile karşılaştırıldı ve kullanılan model için en uygun yöntemin "Coronavirüs Sürü Bağışıklığı Optimizasyonu Algoritması" olduğu görülmüştür.

Abstract:
Today, with the increase in the need for energy, the efficient use of existing energy has also gained importance. Energy exists in many forms such as sound, light, electricity, heat and nuclear energy. Among these forms, electrical energy is the most suitable to production. Three-phase rectifiers and three-phase inverters are used for the conversion of electrical energy from AC to DC form or from DC form to AC form at high powers (in three-phase systems). These rectifiers, known as power factor correction circuits, must have high efficiency and high power factor values, known as cosine Ø (phi). In order to achieve this, control algorithms that require very fast response must be used. In this thesis, "Six-switch boost rectifier" circuit is used as a model. "Space vector pulse width modulation" is used for the switching algorithm and "Voltage oriented controller" is used for the control structure of the system. The system is modeled on MATLAB Simulink program and modern optimization methods ; "Artificial Bee Colony Optimization Algorithm (ABC)", "Particle Swarm Optimization Algorithm (PSO)", "Salp Swarm Optimization Algorithm (SSA), Atom Search Optimization Algorithm (ASO), "Moth-Flame Optimization Algorithm (MFO) and "Coronavirus Swarm Immunity Optimization Algorithm (CHIO)" are used to calculate the gain parameters of the PI controllers in the voltage oriented controller structure. System responses according to the calculated parameters are compared with each other and it is seen that the most appropriate method for the model used is the "Coronavirus Swarm Immunity Optimization Algorithm.