Tümleştirmeye uygun yeni PID denetleyici devre tasarımları ve uygulamaları
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: UMUT CEM ORUÇOĞLU
Danışman: FIRAT KAÇAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Oransal İntegral Türevsel (PID) denetleyiciler, uzun yıllardır üzerinde çalışılan, klasik denetleyicilerdir. Basitliği, çok yönlülüğü, hızı, güvenilirliği, esnekliği ve sağlamlığı nedeniyle endüstriyel süreçte önemli bir bileşen olmaya devam etmektedir. Dünya çapında binlerce mühendis, günlük işlerinde PID kontrolörleri kullanmaktadır. Literatürde birçok analog ve dijital PID denetleyici tasarımı sunulmaktadır. Analog denetleyici tasarımlarında gerilim ve akım modu aktif elemanlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada tümleştirmeye uygun PID denetleyici devrelerinin tasarlanması amaçlanmaktadır. Bu PID denetleyiciler aktif ve pasif devre elemanları kullanılarak tasarlanmıştır. Aktif elemanların iç yapısı, tamamlayıcı metal oksit yarı iletken (CMOS) teknolojisi ile gerçekleştirilmiştir. Önerilen devrelerin tasarımı kolaydır ve kontrol parametreleri, tasarım konfigürasyonunu değiştirmeden ayarlanabilir. PID denetleyiciler teorik olarak incelenmiştir. Kontrol parametrelerinin hassasiyeti araştırılmıştır. Parazitik empedansların ideal olmayan koşullar altında çalışma frekans limitleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. PID denetleyicilerin zaman ve frekans analiz cevapları verilmiştir. Simülasyon sonuçları, Tayvan Yarı İletken Üretim Şirketi (TSMC) 0.18 µm CMOS teknoloji parametreleri ile Ltspice simülatör yazılımı kullanılarak elde edilmiştir. Önerilen PID tasarımlarının işlevselliğini göstermek için uygulama devresi örnekleri verilmiştir. Önerilen PID denetleyicilerini daha önce bildirilen tasarımlarla karşılaştırmak için ayrıntılı bir karşılaştırma tablosu verilmiştir.