DOĞADAN ESİNLENEN OPTİMİZASYON ALGORİTMALARI KULLANARAK TOP DENGELEME DÜZENEĞİ İÇİN PID TABANLI OPTİMAL KONTROLCÜ TASARIMI

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MAHMUT GÖKHAN TURGUT

Danışman: ÖKKEŞ TOLGA ALTINÖZ

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde kullanılan sistemler genel olarak karmaşık ve doğrusal olmayan sistemlerdir. Bu sistemler üzerinde denemeler yapmak zor, tehlikeli ve maliyetli olabilmektedir. Bu tür sistemleri kontrol edebilmek hala önemli bir çalışma alanıdır. Bu sistemlerin kontrolü için benzer veya daha karmaşık sistemler kullanılmaktadır. Deneysel sistemler ile karmaşık ve doğrusal olmayan sistemler üzerinde daha güvenli ve maliyetsiz olarak çalışmalar yapılabilmektedir. Top dengeleme düzeneği de bu deneysel düzeneklerden biridir. Topun konumu iki eksende değişmektedir, bu sebeple sistem iki serbestlik dereceli (2-Dof) sistem olarak adlandırılır. İki boyutlu bir tablada serbest halde hareket edebilen bir topun pozisyonunu, istenilen pozisyona ulaştırmak için eyleyicileri (servo motorlar) kontrol etmek gerekmektedir. Topun konumu tablanın açısına göre değişir. Top dengeleme düzeneğinde önceden belirlenmiş bir sınır içerisinde topu tablada tutmak amaçlanır. Tablanın açısını ise eyleyiciler değiştirmektedir. Topu istenilen konuma getirebilmek için servo motorların kontrol edilmesi gerekmektedir. Bu sebeple, sistemin matematiksel modeli oluşturulduktan sonra kontrolcü kullanılması gerekmektedir. Bu tez kapsamında kullanılan kontrolcüler şu şekildedir, PID, PIDC, PIDA, 2-Dof PID, Bulanık-PID. Kontrolcülerin parametrelerini bulmak için optimizasyon algoritmaları kullanılmıştır. Kullanılan optimizasyon algoritmaları şu şekildedir, Ateşböceği Algoritma (FA), Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO), Arılar Algoritması (BA), Yabani Ot Optimizasyonu (IWO), Yapay arı kolonisi (ABC). Kontrolcüler öncelikle bilgisayar ortamında benzetim çalışmaları üzerinden tasarlanmıştır, daha sonra düzenek üzerinde uygulaması yapılmıştır.