Fırçasız Doğru Akım Motorunun Aralıklı Tip-2 Bulanık Mantık Denetleyici Tabanlı Hız Denetimi

Öz

Bu çalışmada, Fırçasız Doğru Akım Motorundan (FDAM) etkin bir hız denetim performansının elde edilmesi amaçlanmıştır. Bunun için denetlenecek sistem için uzman kişinin bilgi birikimlerinden yararlanarak tasarlanan, daha hızlı sistem çıkış tepkisi sahip olan ve denetlenen sistemin matematiksel modeline gereksinim duymadan denetim yapabilen akıllı denetleyicilerden biri olan Aralıklı Tip-2 Takagi-Sugeno-Kang Bulanık Mantık Denetleyici (AT2-TSK-BMD) kullanılmıştır. Önerilen denetleyici yapısının hız performansını incelemek için Matlab/Simulink ortamında benzetim çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, AT2-TSK-BMD’nin geçici ve sürekli durumlardaki hız cevapları Tip-1 BMD (T1BMD) ile PI denetleyici ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen benzetim çalışmaları sonuçlarından tüm çalışma durumlarıdan AT2-TSK-BMD’nin daha etkin ve daha hızlı dinamik cevaplar sağladığı açık bir şekilde gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Fırçasız Doğru Akım Motoru
• PI Denetleyici
• Tip-1 Bulanık Mantık Denetleyici
• Tip-2 Bulanık Mantık Denetleyici

Kaynakça

1. [1] Chapman, S.J. “Elektrik Makinelerinin Temelleri”, Çağlayan Kitapevi, 2007.
2. [2] Kim, S. H.. “Electric Motor Control”, Elsevier Science, 2017.
3. [3] Burger, F., Besse, P.A., Popovic, R. S. “New Single Chip Hall Sensor for Three Phases Brushless Motor Control”, Sensor and Actuators, 81, pp. 320-323, 2000.
4. [4] Kim, T., Lee, H-W., Ehsani, M. “Positon Sensorless Brushless DC Motor/Generator Drives: Review and Future”, IET Electric Power Applications, 1, (4), pp. 557-564, 2007.
5. [5] Ogasawara, S., Akagi, H. “An Approach to Position Sensorless Drive for Brushless DC Motors”, IEEE Transactions on Industry Applications, 275, (5), pp. 928-933, 1991.
6. [6] Premkumar, K., Manikandan, B. V. “Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System Based Speed Controller for Brushless DC Motor”, Neurocomputing, 138, pp. 260-270, 2014.
7. [7] Türker, T. “Fırçasız doğru akım motorunun hız kontrolü için uyarlamalı geri adımlamalı kontrolcü tasarımı”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 24, (2), ss. 214-218, 2018.
8. [8] Bernat, J., Stepien, S.. “The Adaptive Speed Controller for the BLDC Motor Using MRAC Technique”, Proceedings of the 18th World Congress The International Federation of Automatic Control, pp. 4143-4148, 2011.

9. [9] Kandiban, R., Arulmozhiyal, R. “Speed Control of BLDC Motor Using Adaptive Fuzzy PID Controller”, International Conference on Modelling, Optimisation and Computing, pp. 306-313, 2012.
10. [10] Potnuru, D., Mary, K. A., Babu, S.C. “Experimental Implementation of Flower Pollunation Algorithm for Speed Controller of a BLDC Motor”, Ain Shams Engineering Journal, 10, pp. 287-295, 2019.
11. [11] Prasad, K. A., Nair, U. “Intelligent Fuzzy Sliding Mode Controller Based on FPGA for the Speed Control of a BLDC Motor”, International Journal of Power Electronics and Drive System, 11, (1), pp. 477-486. 2020.
12. [12] Balamurugan, K., Mahalakshmi, R. “ANFIS-Fractional order PID with Inspired Oppositional Optimization Based Speed Controller for Brushles DC Motor”, International Journal of Wavelets Multiresolution and Information Processing, 18, (1), pp. 1-18, 2020.
13. [13] Zadeh L.A. “The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning-I”, Information Sciences, 8, (3), pp. 199-249, 1975.
14. [14] Takagi, T., Sugeno, M. “Fuzzy identification of systems and its applications to modeling and control”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 15, pp. 116-132, 1985.
15. [15] Karnik, N.N., Mendel, J.M., Liang, Q. “Type-2 fuzzy logic systems”, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 7, pp. 643-658. 1999.
16. [16] Mendel, J. M., Liu, X. “Simplified Interval Type-2 Fuzzy Logic Systems”, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 21, (6), pp. 1056-1069, 2013.
17. [17] Mendel, J.M. “Advances in Type-2 Fuzzy Sets and Systems”, Information Sciences, 177, pp. 84-110, 2007.
18. [18] Du, X., Ying, H. “Derivation and Analysis of the Analytical Structures of the Interval Type-2 Fuzzy-PI and PD Controllers”, IEEE Transactions on Fuzzy Systems, 18, (4), pp. 802-814, 2010.
19. [19] Kececioglu, O.F., Gani, A., Sekkeli, M. “Design and Hardware Implementation Based on Hybrid Structure for MPPT of PV System Using an Interval Type-2 TSK Fuzzy Logic Controller”, Energies 13, 1842, 2020.
20. [20]Biglarbegian, M., Melek, W.W., Mendel, J.M. “On the stability of Interval Type-2 TSK fuzzy logic control systems”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, 40, pp. 798-818, 2010.