Optimal PI Kontrolör Tasarımı için Üçgenler Ağında Lineer Enterpolasyon Yöntemiyle Kararlılık Sınır Yüzeyinin Oluşturulması
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bitlis Eren Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, PI parametrelerinin grafiksel olarak hesaplanması için geliştirilen kararlılık sınır eğrisi kullanılarak, yeni bir yaklaşım önerilmiştir. Geleneksel kararlılık sınır eğrisi, kapalı çevrim sistemin karakteristik polinomu kullanılarak, kontrolör parametrelerinin belirli bir frekans aralığında birbirine göre çizimiyle elde edilir. Kararlılık sınır eğrisi altında kalan bölgedeki herhangi kp ve ki değerinin sistemi kararlı yaptığı bilinmektedir. Ancak hatanın değişimine göre hangi parametrelerin optimal sonuç verdiği kesin değildir. KSE altında kalan her nokta belirli bir frekans aralığında dağınık veri enterpolasyon yöntemine göre belirlenerek, 3 boyutlu kararlılık sınır yüzeyi (KSY) oluşturulmuştur. Çoğunlukla sistem kararlılığını garanti eden bu noktalar kullanılarak, kararlı kp ve ki parametre havuzu oluşturulmuştur. Havuzdaki her bir kp ve ki değerinin birbiriyle olan kombinasyonu kullanılarak, ITAE kriterine göre referans girdi ile sistem çıkışı arasındaki farkı minimize eden optimal PI parametreleri elde edilmiştir. Böylece hem kararlılık hem de optimallik sağlanmıştır. Benzetim çalışmalarının yanı sıra, çift rotorlu model helikopter sistemi üzerinde önerilen yöntemin geçerliliği test edilmiştir.
In this study, a new approach has been proposed by using the stability boundary locus which is developed for the calculation of PI parameters by graphically. The conventional stability boundary locus is obtained by drawing the controller parameters relative to each other in a specific frequency range using the characteristic polynomial of the closed-loop system. It is known that any p k and i k values in the region under the stability curve makes the system stable. However, it is not clear which parameters give optimal results according to the change of error. Each point under the SBL was determined according to the scattered data interpolation method within a certain frequency range and the 3D stability boundary surface (SBS) was formed. The stable p k and i k parameters pool which mostly guarantee the system stability has been established by using these points. The optimal PI parameters were obtained which minimized the difference between the reference input and the system output according to ITAE criteria by using the combination of each p k and i k values in the pool. Thus, both stability and optimality were achieved. The validity of the proposed method was tested on a twin rotor helicopter system in addition to the simulation studies
In this study, a new approach has been proposed by using the stability boundary locus which is developed for the calculation of PI parameters by graphically. The conventional stability boundary locus is obtained by drawing the controller parameters relative to each other in a specific frequency range using the characteristic polynomial of the closed-loop system. It is known that any p k and i k values in the region under the stability curve makes the system stable. However, it is not clear which parameters give optimal results according to the change of error. Each point under the SBL was determined according to the scattered data interpolation method within a certain frequency range and the 3D stability boundary surface (SBS) was formed. The stable p k and i k parameters pool which mostly guarantee the system stability has been established by using these points. The optimal PI parameters were obtained which minimized the difference between the reference input and the system output according to ITAE criteria by using the combination of each p k and i k values in the pool. Thus, both stability and optimality were achieved. The validity of the proposed method was tested on a twin rotor helicopter system in addition to the simulation studies
Açıklama
Anahtar Kelimeler
PI kontrolör, kararlılık sınır eğrisi, kararlılık sınır yüzeyi, dağınık veri enterpolasyonu, çift rotorlu model helikopter, PI controller, stability boundary locus, stability boundary surface, scattered data interpolation, twin rotor model helicopter.
Kaynak
Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
9
Sayı
4
Künye
KAVURAN, G. Optimal PI Kontrolör Tasarımı için Üçgenler Ağında Lineer Enterpolasyon Yöntemiyle Kararlılık Sınır Yüzeyinin Oluşturulması. Bitlis Eren Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(4), 1672-1686.
