Hassas hız kontrolü gereken doğru akım motor sistemleri için yapay sinir ağı tabanlı bozucu gözleyici ve bulanık mantık denetleyici geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2025
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ONUR ZEYTÜNLÜ
Danışman: İbrahim Alışkan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Doğru akım (DA) motorları, kontrol ve sürme kolaylığı ve hassas referans takibi gibi nedenlerden ötürü endüstride sıklıkla tercih edilmektedir. Ancak yük değişimleri, sistem parametrelerindeki belirsizlikler ve dış etkenler gibi dinamik koşullar, klasik kontrol yöntemleriyle yüksek performanslı hız kontrolünü zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, hassas hız kontrolü gerektiren Sabit Mıknatıslı Doğru Akım (SMDA) motor sistemleri için Yapay Sinir Ağı (YSA) tabanlı bozucu gözleyicili Bulanık Mantık Denetleyici (BMD) geliştirilmiştir. Klasik kontrol yöntemleri olan PI, PD, PID kontrolcüler, sistemin doğrusal çalışma noktasından uzaklaşmasıyla performans kaybına uğrarlar ve dış bozucular karşısında yetersiz kalırlar. Bu nedenle, doğrusal olmayan ve dış bozucuların olduğu sistemlerde daha esnek ve kararlı bir kontrol imkanı sağlayan, kolay uygulanabilir, insan uzmanlığına dayalı BMD çalışması düşünülmüştür. xii Tasarlanan denetleyici sisteminde, BMD'nin giriş parametreleri olarak referans hız takip hatası ve hız hatasının değişimi kullanılmış, çıkış olarak ise motoru sürecek voltaj değeri elde edilmiştir. BMD'nin dış bozucu etkiler altında PI denetleyiciye göre daha kararlı ve hızlı çalışma kabiliyeti, sistemdeki dış bozucu etkileri daha da azaltabilmek için YSA tabanlı bir bozucu gözleyici kullanarak desteklenmiştir. Sistemde, YSA, nominal motor modelini temsil eder ve motor mil hızından faydalanarak bozucu olmayan durum için motor gerilimini kolaylıkla hesaplayabilir. Daha sonra motora uygulanan gerilim değeriyle YSA'nın gerilim değeri kıyaslanarak sistemdeki bozucu torkun giriş gerilimi bazında karşılığının tahmini yapılır. Belirlenen fark gerilimi BMD'nin çıkış işaretine eklenerek bozucunun motor hızına olan olumsuz etkisi en aza indirgenir. Geliştirilen denetleyici yapısı, MATLAB/Simulink ortamında modellenmiş ve simülasyonlar aracılığıyla PI, klasik BMD ve YSA bozucu gözleyicili BMD sistemlerinin çıktıları hem görsel hem de bilimsel hata analizi yöntemleri ile karşılaştırılmıştır. DA motorun farklı hız ve tork girdileri altında gerçekleştirilen testlerde, BMD + YSA yapısının yerleşme zamanı, üst aşım ve Mutlak Hatanın İntegrali (IAE) gibi kontrol performans göstergelerinde diğer kontrolcülere göre üstün sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir. Özellikle ani yük değişimlerinde YSA gözleyicinin bozucuları hızlı ve doğru şekilde tahmin ederek BMD'ye katkı sağladığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler: Doğru akım motoru, hız kontrolü, yapay sinir ağı, bulanık mantık, bozucu gözleyici.