Analysis of the Sudden Load Change Responses of the Data-Driven Control and Model-Based Control Methods for DC Motor Control
Affiliation:
1. AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ, TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ
Abstract
Doğru Akım (DA) motor hız denetleyicilerinde bozucu etkilere karşı direnç gösterme ve her türlü dış etki karşısında referans noktasını en az hata ile takip etmek kritik öneme sahiptir. DA motorlarda en sık karşılaşılan bozucu etki ani yük değişimleridir. Bu nedenle denetleyicilerin ani yük değişimlerine karşı hızlı ve etkili bir yanıt oluşturulması ve referans değerden en az sapmayı gerçekleştirmesi gerekir. Bu çalışmada DA motorlarda meydana gelebilecek ani yük değişimlerine karşı model tabanlı ve veri güdümlü yöntemlerin yanıtları analiz edilmiştir. Veri güdümlü kontrol (VGK), denetleyiciyi tasarlamak ve optimize etmek için toplanan giriş-çıkış verilerini kullanan öğrenme tabanlı bir kontrol yöntemidir. Model tabanlı kontrol (MTK) yönteminde ise, kontrol edilecek sistemin matematiksel modeli hesaplanır. Çalışma kapsamında model tabanlı yöntem olarak Oransal-İntegral-Türev (PID), veri güdümlü yöntemler olarak yapay sinir ağları (YSA) ve kontrol süreçlerinde zaman serilerini de dikkate alan dışsal girdili otoregresif sinir ağları (NARX) denetleyiciler incelenmiştir. Böylece DA motor hız kontrolünde model tabanlı, veri güdümlü ve veri güdümlü + zaman serili olmak üzere üç farklı yaklaşımın performansları incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda simülasyon değil gerçek motorlar kullanılmış ve deneyler 100 rpm (DAM1) ve 300 rpm (DAM2) hızına sahip kalıcı mıknatıslı DA motorlar kullanılarak gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, toplam normalize hata, yükselme zamanı ve maksimum yüzde aşma performans ölçütleri kullanılarak sunulmuş ve yöntemlerin başarılı ve başarısız yönleri tartışılmıştır.
Publisher
Politeknik Dergisi
Subject
Colloid and Surface Chemistry,Physical and Theoretical Chemistry
Reference39 articles.
1. [1] Carlet, P.G., Favato, A., Bolognani, S., Dorfler, F., “Data-driven predictive current control for synchronous motor drives,” ECCE 2020 - IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 5148–5154, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., (2020). 2. [2] Özlük, F., Sayan, H., Üniversitesi, G., et al., “Matlab GUI ile DA Motor için PID Denetleyicili Arayüz Tasarımı,” Journal of Advanced Technology Sciences, 3(3): 10–18, (2013). 3. [3] Manjunatha, H.K.R., Immanuel, J., Parvathi, C.S., Bhaskar, P., Sudheer, L.S., “Implementation of PID controller in MATLAB for real time DC motor speed control system”, Sensors and Transducers 126(3): 110–118, (2011). 4. [4] Ekinci, S., Hekimoglu, B., Demiroren, A., Eker, E., “Speed Control of DC Motor Using Improved Sine Cosine Algorithm Based PID Controller,” 3rd International Symposium on Multidisciplinary Studies and Innovative Technologies, ISMSIT 2019 - Proceedings, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 1-7, (2019). 5. [5] Gökçe, B., Koca, Y.B., Aslan, Y., “Doğru Akım Motorunun PID ile Hız Kontrolü ve Zorlamalı Yükler Altında Performans Analizi,” European Journal of Science and Technology, 21: 549–554, (2021).
|
|