Yıl: 2004 Cilt: 3 Sayı: 6 Sayfa Aralığı: 3 - 12 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı

Öz:
Bu çalışmanın amacı, transfer fonksiyonunda integrator bulunan zaman gecikmeli sistemlerin kontrolünde klasik PID kontrolörlerin sınırlılıklarını göstermektir. Bu nedenle, bu tür sistemler için daha iyi bir davranış elde etmek amacıyla-Katsayı Diyagram Metodu (KDM) olarak adlandırılan bir polinomsal yaklaşımın kullanılması önerilmiştir. KDM ile kontrolör tasarımı eşdeğer zaman sabiti, kararlılık indeksi ve karalılık sınır indeksi gibi uygun davranış kriterlerine karşı kapalı çevrim sisteminin karakteristik polinomunun katsayılarını seçmeye dayalıdır. Yapılan tasarım örneği KDM'in hem referans basamak girişin takibi ve hem de bozucu işaretin söndürülmesi için davranışta önemli bir iyileşme sağladığını göstermiştir. Ayrıca kontrol en kısa yerleşme süresini ve parametre değişimlerine karşı en dayanıklı davranışı sağlamıştır.
Anahtar Kelime:

Controller design for integrating processes with coefficient diagram method

Öz:
The objective of this paper is to illustrate the limitations of classical PID controllers in controlling time delay systems with integrating transfer functions. Generally, the control of integrating processes is more difficult than the classical-stable open-loop processes. Especially, integrating processes existing time delay make difficult the control operation. Numerous, PID strategies have been proposed for these systems recently. Therefore, using a polynomial approach, Coefficient Diagram Method (CDM) has been proposed in order to obtain a better performance for these systems. The controller design by CDM is based on the choice of the coefficients of the characteristic polynomial of the closed loop system according to the convenient performance criteria such as equivalent time constant, stability index, and stability limit index. The studies on this method illustrated that the CDM provides a significantly improved performance both for the reference step input tracking and for the disturbance rejection. Also the control system provides the smallest settling time and the most robust performance to the parameter changes. An example are presented for an integrating process with time delay to illustrate the effectiveness of the proposed method and compared it with existing ones. It is shown that CDM design is more stable and robust whilst giving the desired time domain performance.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Bose, N.K., Jury, E.I. ve Zeheb, E., (1988). On robust Hurwitz and Schur polynomials, IEEE Transactions on Automatic Control, 33, 1166-1168.
  • Hamamcı S.E., Kaya, İ. ve Atherton, D.P., (2001). Smith Predictor Design by CDM, ECC'01 European Control Conference, Seminârio de Vilar, Porto, Portugal.
  • Hamamcı, S.E., (2002). Katsayı Diyagram Metodu'nun Özel Durumlara ve ÇGÇÇ (MIMO) Sistemlere Uygulanması, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.
  • Hamamcı, S.E., Köksal, M. ve Manabe, S., (2002). Robust Position Control of a Radar Antenna with the Coefficient Diagram Method. The Proceedings of the ASCC'02 The 4th Asian Control Conference, Singapore.
  • Lipatov, A.V. ve Sokolov, N., (1979). Some Sufficient Conditions for Stability and Instability of Continuous Linear Stationary Systems, Automation and Remote Control, 39, 1285-1291.
  • Majhi, S. ve Atherton, D.P., (1999). Autotuning and Controller Design for Processes with Small Time Delays, IEE Proceedings Control Theory and Applications, 146, 5, 415-425.
  • Manabe, S., (1994). A Low Cost Inverted Pendulum System for Control System Education, The 3rd IF AC Symposium on advances in Control Education, Tokyo.
  • Manabe, S., (1997). The Application of Coefficient Diagram Method to ACC Benchmark problem, 2nd Asian Control Conference, Seoul.
  • Manabe, S., (1998). Coefficient Diagram Method, 14th IF AC Symposium on Automatic Control in Aerospace, Seoul.
  • Manabe, S., ve Kim, Y.C., (2000). Recent Development of Coefficient Diagram Method, ASSC2000 3rd Asian Control Conference, Shanghai.
  • Tan, W., Liu, J. ve Tam, P.K.S. (1998). PID Tuning Based on loop-shaping Hinf Control, IEE Proceedings Control Theory and Applications, 145, 6, 485-490.
  • Tyreus, B.D. ve Luyben, W.L., (1992). Tuning PI Controllers for Integral/Dead Time Processes, Industrial Engineering and Chemistry Research, 31,2625-2628.
  • Wang, L. ve Cluett, W.R., (1997). Tuning PID Controllers for Integrating Processes, IEE Proceedings Control Theory and Applications, 144, 5, 385-392.
APA HAMAMCI S (2004). Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. , 3 - 12.
Chicago HAMAMCI SERDAR ETHEM Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. (2004): 3 - 12.
MLA HAMAMCI SERDAR ETHEM Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. , 2004, ss.3 - 12.
AMA HAMAMCI S Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. . 2004; 3 - 12.
Vancouver HAMAMCI S Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. . 2004; 3 - 12.
IEEE HAMAMCI S "Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı." , ss.3 - 12, 2004.
ISNAD HAMAMCI, SERDAR ETHEM. "Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı". (2004), 3-12.
APA HAMAMCI S (2004). Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 3(6), 3 - 12.
Chicago HAMAMCI SERDAR ETHEM Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 3, no.6 (2004): 3 - 12.
MLA HAMAMCI SERDAR ETHEM Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, vol.3, no.6, 2004, ss.3 - 12.
AMA HAMAMCI S Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2004; 3(6): 3 - 12.
Vancouver HAMAMCI S Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı. İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik. 2004; 3(6): 3 - 12.
IEEE HAMAMCI S "Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı." İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik, 3, ss.3 - 12, 2004.
ISNAD HAMAMCI, SERDAR ETHEM. "Integratörlü sistemler için katsayı diyagram metodu ile kontrolör tasarımı". İTÜ Dergisi Seri D: Mühendislik 3/6 (2004), 3-12.