İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 1 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

TITO sistemleri kararlı kılan sabit köşegen kontrolörler

İlker ÜSTOĞLU, Mehmet Turan SÖYLEMEZ

Özet


Proses kontrolün ilk ve en önemli amacı sistemi kararlı kılmaktır, performans üzerine yapılacak her eylem bu temel koşul sağlandığı müddetçe bir anlam taşır. Kontrolör tasarımında kullanılan yöntemlerden biri sistemi kararlı kılacak tüm kontrolörleri bulmak ve ardından, tasarımdaki diğer beklentileri sağlamak üzere, bu sınıf içinden uygun bir kontrolörde karar kılmaktır. Bu hedef doğrultusunda yapılanlar şu özellikleri de barındırmalıdır ki, iyi bir kontrolör tasarım sürecinden söz edilebilsin. Kontrolör kırılgan olmamalıdır, yani kontrolör de parametre değişimlerine karşı sistemin kararlılığını ve mümkünse performansını zedelememelidir. Kontrolörün düşük mertebeden olması, parametre ayarlama sürecinde büyük kolaylıklar sağlar, zira ne kadar az parametre o kadar basit bir tasarım süreci demektir. Öte yandan pratik anlamı dolayısıyla da az parametre, ya da düşük mertebe endüstride görev alan uygulamacılar için problemlerin daha hızlı çözülmesi anlamına gelir. Bu çalışmada çok değişkenli kontrol yapıları arasında önemli bir yer tutan karakteristik değerler ve karakteristik değer eğrileri ele alınmış, rasyonel polinomlar cisminde indirgenebilir olan karakteristik denklemler için karakteristik değerlerin reel ekseni kesim noktaları ve bu noktalar civarındaki davranışları üzerinde durulmuştur. Zira bu değerler çok girişli çok çıkışlı sistemleri kararlı kılan kontrolörlerin bulunmasında ya da verilen bir kazanç değeri için kararlılığın analiz edilmesinde hızlı hesaplanabilirlikleri yönünden önem arz etmektedirler. Bu çalışma kapsamında iki girişli iki çıkışlı (TITO) sistemleri kararlı kılan sabit köşegen kontrolörler üzerinde durulmuş, karakteristik değer eğrilerinin reel ekseni kestikleri yerler ve eğrilerin bu noktalardaki geçiş yönlerinden hareket ederek hızlı bir algoritma geliştirilmiş ve bu tür sistemleri kararlı kılan kontrolörler örnek sistem üzerinde sınanarak hesaplanmıştır.

 

Anahtar Kelimeler: Bilgisayar cebri, blok diyagram indirgeme, PID kontrol, parametre uzayı yaklaşımı, karakteristik değer eğrileri.


Tam Metin: PDF