Araştırma Makalesi

Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi

Sayı: 19 31 Ağustos 2020
PDF İndir
EN TR

Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi

Öz

Fırçasız doğru akım (FDA) motorlarının kullanımı, düzgün mekanik tork sağlaması ve yüksek güç yoğunluğuna sahip olması gibi avantajlarından dolayı günden güne artmaktadır. FDA motorlarının kullanımı yaygınlaştıkça bu motorların kontrolü ile ilgili yeni çalışmalar ortaya konmaktadır. Bizim çalışmamızda, çıkıştaki maksimum aşma miktarı ve oturma zamanı gibi değerlerin düşürülmesi amacıyla ilk olarak FDA motorun PID kontrolü yapılmış ve kontrolcünün parametreleri Balina Optimizasyon Algoritması (BOA) ile elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar literatürde aynı parametrelere sahip FDA motorun genetik algoritma (GA), parçacık sürü optimizasyonu (PSO), LQR ve LQ yöntemleri ile optimize edilen PID kontrolcülerinin kullanıldığı sistemin sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bunun yanında PID yerine PID/PD kontrolcü kullanılarak aynı sistemin kontrolü tekrar yapılmış ve parametrelerin belirlenmesi için yine BOA’dan faydalanılmıştır. PID/PD kontrolcü ile tasarlanan sistem; maksimum aşma, oturma zamanı ve yükselme zamanı gibi performans kriterleri açısından PID kontrolcülü sistemlerle karşılaştırılmıştır. Ardından hem PID hem de PID/PD kontrolcülerin dinamik testini gerçekleştirmek amacıyla motorun hızı artırılarak sonuçlar elde edilmiş, irdelenmiş ve birbirleri ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlara bakıldığında ise BOA-PID’nin diğer yöntemlerle elde edilen PID sonuçlarından daha iyi performans gösterdiği, BOA-PID/PD’nin ise PID’nin kullanıldığı tüm çalışmalardan daha iyi performans sergilediği görülmüştür.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Ai, L., Ramachandaramurthy, V. K., Walker, S. L., & Taylor, P. (2019). Optimal placement and sizing of battery energy storage system for losses reduction using whale optimization algorithm. Journal of Energy Storage, 26(May), 100892. https://doi.org/10.1016/j.est.2019.100892
  2. Ansari, U., Alam, S., & Jafri, S. M. U. N. (2011). Modeling and control of three phase BLDC motor using PID with genetic algorithm. Proceedings - 2011 UKSim 13th International Conference on Modelling and Simulation, UKSim 2011, 189–194. https://doi.org/10.1109/UKSIM.2011.44
  3. Anwar, M. N., & Pan, S. (2013). Synthesis of the PID controller using desired closed-loop response. In IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline) (Vol. 10). https://doi.org/10.3182/20131218-3-IN-2045.00023
  4. Cao, Y., Li, Y., Zhang, G., Jermsittiparsert, K., & Nasseri, M. (2020). An efficient terminal voltage control for PEMFC based on an improved version of whale optimization algorithm. Energy Reports, 6, 530–542. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.02.035
  5. Goldbogen, J. A., Friedlaender, A. S., Calambokidis, J., McKenna, M. F., Simon, M., & Nowacek, D. P. (2013). Integrative Approaches to the Study of Baleen Whale Diving Behavior, Feeding Performance, and Foraging Ecology. BioScience, 63(2), 90–100. https://doi.org/10.1525/bio.2013.63.2.5
  6. GRIGORIE, T. L., KHAN, S., BOTEZ, R. M., MAMOU, M., & MÉBARKI, Y. (2019). Design and experimental testing of a control system for a morphing wing model actuated with miniature BLDC motors. Chinese Journal of Aeronautics. https://doi.org/10.1016/j.cja.2019.08.007
  7. Hajİsalm, A., & Altaş, İ. H. (2014). Hibrit Rüzgar / F V Enerji Sistemleri İçin P ID Denetleyici Parametrelerinin PSO ve GA ile Optimizasyonu Optimization of PID Controller Parameters in Wind / PV Energy Systems Using PSO and GA Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü Elektrik - Elektronik. 27–29.
  8. Ibrahim, H. E. A., Hassan, F. N., & Shomer, A. O. (2014). Optimal PID control of a brushless DC motor using PSO and BF techniques. Ain Shams Engineering Journal, 5(2), 391–398. https://doi.org/10.1016/j.asej.2013.09.013

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Ağustos 2020

Gönderilme Tarihi

21 Mart 2020

Kabul Tarihi

23 Mayıs 2020

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2020 Sayı: 19

Kaynak Göster

APA
Tabak, A. (2020). Fırçasız Doğru Akım Motorlarının Hız Kontrolünü Gerçekleştirmek İçin PID/PD Kontrolcü Tasarımı ve Performans İncelemesi. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 19, 145-155. https://doi.org/10.31590/ejosat.707004

Cited By