Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Elektrik Eletronik Mühendisliği Anabilim Dalı Başkanlığı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Mert AKSÖZEK
Danışman: Nevra Bayhan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Tez çalışmasında bir fırçasız doğru akım (DC) motor modeline oransal-integral(PI), oransal-integral-türev (PID) ve bulanık mantık-PI (FGPI) kontrolörler uygulanarak elde edilen sistemin performans analizi yapılmıştır. Bu amaçla öncelikle seçilen uygun parametre değerleriyle bu fırçasız doğru akım motorunun MATLAB Simulink ortamında sistem modeli oluşturulmuştur. Daha sonra klasik Ziegler-Nichols yöntemi ve ayrıca yusufçuk optimizasyon algoritması (DA), su döngüsü algoritması (WCA), parçacık sürü optimizasyonu (PSO), genetik algoritma (GA), gri kurt optimizasyonu (GWO), yapay arı kolonisi (ABC), atom arama optimizasyonu (ASO), yarasa optimizasyon algoritması (BA) ve çiçek tozlaşma optimizasyon algoritması (FPA) gibi dokuz tane farklı metasezgisel optimizasyon algoritmaları ile PI, PID ve bulanık mantık-PI (FGPI) kontrolörlerin parametrelerinin optimizasyonu yapılmış ve fırçasız DC motor modelimize uygulanarak sistemin çıkış sinyalleri yükselme süreleri, yerleşme süreleri ve yüzde aşım değerlerine göre kıyaslanmıştır. Ayrıca kullanılan dokuz adet metasezgisel optimizasyon yöntemlerinin amaç fonksiyonlarının yakınsama eğrileri ve çalışma hızları da birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Optimize edilmiş PI ve FGPI kontrolörler uygulanmış fırçasız DC motor sistemimizin birim basamak giriş altında pozitif ve negatif bölgelerdeki performans kriterleri karşılaştırıldığında FGPI denetleyicilerin PI kontrolörlere göre yüzde aşımları azaltırken, yükselme sürelerini ise arttırdığı görülmüştür. GWO ve PSO ile optimize edilmiş PID ve FGPI kontrolörler fırçasız DC motor modelimize uygulandığında, hesaplanan yerleşme sürelerinin diğer metasezgisel algoritmalarınkinden ve Ziegler-Nichols yöntemininkinden daha küçük olduğu görülmüştür. Hız kontrolü fırçasız DC motorlar için önemli olduğundan, en küçük yerleşme sürelerini veren GWO ve PSO algoritmaları bu konuda önem kazanmaktadır. Metasezgisel algoritmalarla optimize edilmiş PID, PI ve FGPI için aşım yüzdeleri dikkate alındığında motor modelimizde PID kontrolör kullanmanın diğer iki kontrolöre göre daha az yüzdesel aşımlar ve genelde daha küçük yükselme süreleri elde etmeyi sağladığı görülmüştür. Metasezgisel algoritmaların hem PID hem de PI kontrolörler için yakınsama eğrileri karşılaştırıldığında genelde GWO algoritmasının daha düşük hata değeri verdiği anlaşılmıştır. Metasezgisel algoritmaların hem PID hem de PI kontrolörler için çalışma süreleri kıyaslandığında ise FPA algoritmasının optimizasyon sonuçlarına daha hızlı ulaştığı görülmüştür.