Otomatik Ayarlamalı Sinir Hücresi ile Adaptif Kesir Dereceli PID Kontrolör Tasarımı

Authors : Hüseyin Arpaci, Ömerül Faruk Özgüven, Mehmet Serhat Can

Pages : 100-118

View : 19 | Download : 8

Publication Date : 2018-01-01

Article Type : Research

Abstract :Bu makalede, otomatik ayarlama nöronları oto-nöron kullanarak adaptif kesir dereceli PID FO-PID kontrolörün katsayılarının kendiliğinden ayarlanmasına yönelik bir çalışma sunulmaktadır. Katsayıların kendiliğinden uygun bir şekilde ayarlanması yani adaptif kontrol, pratik kontrol uygulamalarında dayanıklılık için çok önemlidir. Çünkü parametre belirsizlikleri ve dış etkenler nedeniyle sistemin katsayılarının değişmesi kontrolörün dayanıklılığını olumsuz yönde etkileyebilir. Kesir dereceli PID kontrolörün adaptif özelliğe sahip olabilmesi için, bu çalışmada önerilen yöntemi kullanarak kontrolörün oransal, integral ve türev kazanç katsayıları çevrimiçi olarak belirlenir. Otonöronlar, meyilli azalım gradient descent optimizasyonu ile kontrolörün kazanç katsayılarını en uygun şekilde herhangi bir ön eğitime gereksinim olmadan ayarlarlar. Bu nedenle hatayı azaltarak kontrolörün performansını arttırırlar. Kontrol işlemi sırasında kontrol edilen sisteminin parametrelerinde bozulma gerçekleşirse, bu bozulmaya karşı oto-nöronlar kontrolör katsayılarını otomatik olarak uyarlama işlemini gerçekleştirirler. Ayrıca bu çalışmada FO-PID kontrolörün Tustin yöntemi kullanarak ayrık zaman domeninde modellenmesi gerçekleştirilir. Böylece önerilen yöntem pratik kontrol uygulamaları için FO-PID kontrolörün uygulanabilirliğini kolaylaştırır. İki simülasyon örneğinde önerilen adaptif kontrol yönteminin performansını göstermek için MATLAB/Simulink kullanılarak oto-nöron içeren FO-PI, FO-PD, FO-PID kontrolörlerin tasarımı gerçekleştirilmiş ve birim basamak cevapları sunulmuştur.
Keywords : Kesir dereceli PID kontrolör, Otomatik ayarlamalı nöron, Adaptif kontrol, dayanıklılık