KONTROL SİSTEMLERİNDE BELİRSİZLİKLE BAŞ ETME YÖNTEMLERİ: LYAPUNOV TARZI YAKLAŞIMLAR
KONTROL SİSTEMLERİNDE BELİRSİZLİKLE BAŞ ETME YÖNTEMLERİ: LYAPUNOV TARZI YAKLAŞIMLAR
Yazar: Zergeroğlu, Erkan; Kandemir, İlyas; Şeker, Murat; Eroğlu, Emre
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 21 No. 3, 2013
Anahtar kelimeler: Sistem belirsizlikleri, doğrusal olmayan denetleyiciler, Lyapunov tarzı yaklaşımlar, uyarlamalı, gürbüz (dayanıklı), yumuşak gürbüz denetleme teknikleri.

Endüstriyel denetim sistemlerinde genel olarak sistem modeli ve içerebileceği belirsizlikler gözardı edilerek, kapalı çevrim yapısı sadece çıkış hatasına dayalı olan, Orantı tipi (P-tipi), İntegral tipi (I-Tipi), Orantı artı İntegral etkili (PI-Tip), Orantı artı Türev etkili (PD-Tip), ve son olarak Orantı artı İntegral artı Türev etkili (PID-Tip) denetim algoritmaları kullanılır. Kontrol kazançları, sistem performansı tatminkâr bulununcaya kadar ayarlanan bu basit denetim algoritmaları çoğu zaman üretim kayıplarına yol açmakta ve çok değerli olan hammadde sarfiyatını arttırmaktadır. Bir diğer yanılgı ise sistem belirsizlikleri ile başa çıkabilen akıllı denetleyicilerin yüksek işlemci gücüne gerek duyduğu ve bu sebeple yüksek maliyet gerektirdiği kanısıdır. Günümüz mikro-işlemcileri çok karmaşık algoritmaları bile gerçek zamanlı denetim gerektiren sistemlerde başarı ile uygulayabilmektedir. Geriye kalan sorun; gelişkin kontrol algoritmalarının hangisinin denetimini yapmak istediğimiz, çoğunlukla da doğrusal olmayan parametreler içeren sistemler için daha uygun olduğunu belirlemek, ki bu genellikle zaman ve ekonomi açısından önemli bir bilgidir, ve kullanılacak algoritmadan ne tür sonuç beklenmesi gerektiğinin bilinmesidir. Bu bilginin değerlendirilmesinde, algoritmanın sistemimizin kararlılığını sağlayıp sağlamayacağının bilinmesi öncelik taşımaktadır. Bu çalışmamızda, sistem denklemi bilinmesine karşın parametrik belirsizlikler de içerebilen genel bir denetim sistemi için tasarlanmış akıllı denetim algoritmalarının derlemesi olacak bir kılavuz sunulmuştur. Çalışmamızda sistem kararlılık analizleri Lyapunov tarzı yaklaşımlar ışığında ele alınmış, hangi kontrol yönteminin hangi problemde daha uygun olabileceğini içeren bir tartışma da sonuç bölümünde sunulmuştur

Endüstriyel denetim sistemlerinde genel olarak sistem modeli ve içerebileceği belirsizlikler gözardı edilerek, kapalı çevrim yapısı sadece çıkış hatasına dayalı olan, Orantı tipi (P-tipi), İntegral tipi (I-Tipi), Orantı artı İntegral etkili (PI-Tip), Orantı artı Türev etkili (PD-Tip), ve son olarak Orantı artı İntegral artı Türev etkili (PID-Tip) denetim algoritmaları kullanılır. Kontrol kazançları, sistem performansı tatminkâr bulununcaya kadar ayarlanan bu basit denetim algoritmaları çoğu zaman üretim kayıplarına yol açmakta ve çok değerli olan hammadde sarfiyatını arttırmaktadır. Bir diğer yanılgı ise sistem belirsizlikleri ile başa çıkabilen akıllı denetleyicilerin yüksek işlemci gücüne gerek duyduğu ve bu sebeple yüksek maliyet gerektirdiği kanısıdır. Günümüz mikro-işlemcileri çok karmaşık algoritmaları bile gerçek zamanlı denetim gerektiren sistemlerde başarı ile uygulayabilmektedir. Geriye kalan sorun; gelişkin kontrol algoritmalarının hangisinin denetimini yapmak istediğimiz, çoğunlukla da doğrusal olmayan parametreler içeren sistemler için daha uygun olduğunu belirlemek, ki bu genellikle zaman ve ekonomi açısından önemli bir bilgidir, ve kullanılacak algoritmadan ne tür sonuç beklenmesi gerektiğinin bilinmesidir. Bu bilginin değerlendirilmesinde, algoritmanın sistemimizin kararlılığını sağlayıp sağlamayacağının bilinmesi öncelik taşımaktadır. Bu çalışmamızda, sistem denklemi bilinmesine karşın parametrik belirsizlikler de içerebilen genel bir denetim sistemi için tasarlanmış akıllı denetim algoritmalarının derlemesi olacak bir kılavuz sunulmuştur. Çalışmamızda sistem kararlılık analizleri Lyapunov tarzı yaklaşımlar ışığında ele alınmış, hangi kontrol yönteminin hangi problemde daha uygun olabileceğini içeren bir tartışma da sonuç bölümünde sunulmuştur