DC MOTOR PARAMETRELERİNİN DENEY TABANLI BELİRLENMESİ ve PARAMETRE BELİRLEME SONUÇLARININ İYİLEŞTİRİLMESİ

Öz

Bu çalışmada, sargılı kutuplu fırçalı bir DC motorun parametrelerinin deneysel yolla belirlenmesi ve belirlenen parametrelerin iyileştirilme sonuçları sunulmaktadır. Deney düzeneği içerisinde; Elektrik Makinaları Test Ünitesi (EMTÜ), DC motor ile sürücüsü ve veri toplama kartı (DAQ) yüklü bir bilgisayar kullanılmıştır. Deneyler için gerekli yazılım uygulaması Matlab-Simulink ortamında Real-Time Windows Target Kütüphanesi kullanılarak geliştirilmiştir. Çalışmada başlangıçta, deney düzeneğinde bulunan sürücü ve algılayıcıların davranışlarının belirlenmesi, sonrasında da motor parametrelerinin doğrusal fark denklemleri kullanılarak hesaplanabilmesi için gerekli deneyler ve ölçümler yapılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçlar irdelenmiş ve tespit edilen parametre değerleri Matlab-Simulink ortamında oluşturulan sistem modeline uygulanarak simülasyon gerçekleştirilmiştir. Tespit edilen model parametrelerinin başarımını test etmek amacıyla örnek bir giriş veri seti oluşturulmuş ve hem simülasyon modeline hem de gerçek sisteme eş zamanlı uygulanmıştır. Simülasyon sonuçlarının gerçek sistem davranışıyla tam olarak örtüşmesi için, tespit edilen motor parametreleri, Matlab-Parameter Estimation aracı kullanılarak iyileştirilmiş ve sonuç olarak kullanılan DC motorun gerçeğe yakın modeli elde edilmiştir. DC motor günümüzde kolaylıkla bulunabilen ve sistem modelleme çalışmalarında örnek olarak kullanılan bir eleman olduğu için yapılan bu çalışma, hem araştırmacıların hem de eğitimcilerin yararlanılabilecekleri biçimde sunulmuştur.

Anahtar Kelimeler

• dc motor, parametre belirleme, parametre iyileştirme, modelleme, model simülasyonu

Kaynakça

1. Söderstöm, T., Stocia, P., “System Identification”, Prentice Hall International Series in Systems & Control Engineering, 1994.
2. Melsa, L., J., Sage, p., A., “System Identification”, Mathematics in Science and Engineering, Vol. 80, New York, Academic Press, 1971.
3. Ljung, L., “System Identification: Theory for the User”, Prentice Hall Information and System Sciences Series, 1998.
4. 4 Chapman, J., S., “Electric Machinery and Power System Fundamentals”, McGraw Hill, 2001.
5. Samer, S., S., Raed, A., K., “Parameter Identification of a DC Motor: An Experimental Approach”, Proceedings of the 8th IEEE International Conference on Electronics, Circuits & Systems, pp. 981-984, September 2-5, 2001.
6. Eker, İ., “Open-loop and closed-loop experimental on-line identification of a three-mass electromechanical system”, Elsevier Mechatronics, Volume 14, Issue 5, pp. 549-565, June, 2004.
7. Kara, T., Eker, I., “Nonlinear modeling and identification of a DC motor for bidirectional operation with real time experiments”, Energy Conversion and Management 45, pp. 1087–1106, 2004.
8. S. Daniel-Berhe, S., Unbehauen, H., “Experimental physical parameter estimation of a thyristor driven DC-motor using the HMF-method”, Control Engineering Practice 6, pp. 615–626, 1998.

9. Rahim, A., N., Taib, N., M. and Yusof, I., M., “Nonlinear System Identification for a DC Motor using NARMAX Approach”, AsiaSENSE, pp. 305–311, 2003.
10. Biró, K., A., Szabó, L., Iancu, V., Hedesiu, H., C. and Barz, V., “On the Synchronous Machine Parameter Identification”, Workshop on Electrical Machines Parameters, May, 2001.
11. Erdal, H., Doğan, B., Taşkın, S., “DC Motor Parametrelerinin Bilgisayar Tabanlı Belirlenmesi, Simulasyonu ve Parametre İyileştirmesi”, 5. Uluslararası Ġleri Teknolojiler Sempozyumu, Karabük Üniversitesi, IATS'09, pp. 26-27, Mayıs, 2009.
12. Ogata, K., “Matlab for Control Engineers”, Prentice Hall, Oct 10, 2007.
13. TecQuipment Ltd. FH2/3 MkIV Electrical Machines Teaching System User’s Manual Book.
14. Ogata, K., “Modern Control Engineering”, Prentice Hall, 1996.
15. Matlab Product Help & System Identification Toolbox™ 7, Lennart Ljung.