Uygulamalı ardışık kayan kipli kontrol

Bu çalışma, kademeli kontrol yapısı içinde Kayan Kipli Kontrol (SMC) yönteminin uygulanabilirliğini ve performansını kapsamlı bir şekilde araştırmıştır. Çalışmanın ana amacı, SMC tabanlı kontrolörlerin doğrusal olmayan ve zamanla değişen sistemlerde geleneksel oransal-bütünsel-türevsel (PID) kontrolörlere güvenilir ve sağlam bir alternatif olup olmadığını değerlendirmektir. Bu amaçla tek döngülü P, PI ve PID kontrolörlerin yanı sıra SMC-1 (Birinci Dereceden Kayan Kipli Kontrol) ve SMC-2 (İkinci Dereceden Kayan Kipli Kontrol) kontrolörler, farklı dış-iç döngü kombinasyonlarını içeren çeşitli kademeli ve hibrit SMC tabanlı kontrol yapıları ile birlikte tasarlanmış ve tümü karşılaştırmalı performans analizlerine tabi tutulmuştur. Çalışmanın ana odak noktası, kayma modu kontrol sistemlerinde gözlemlenen doğal salınımları (titreme) azaltmaktı. Bu amaçla, klasik işaret sgn fonksiyonu yerine sınır tabakası yaklaşımı içinde hiperbolik tanjant (tanh) fonksiyonu kullanıldı. Bu değişiklik, anahtarlama gürültüsünü etkili bir şekilde azaltır, daha düzgün kontrol sinyalleri sağlar ve sistemin bozulmalara ve model belirsizliklerine karşı sağlamlığını ve kararlılığını artırır. Kontrol algoritmaları, deneysel olarak belirlenen parametrelerle DIGIAC 1750 eğitim seti kullanılarak bir DC motor sisteminde uygulandı ve MATLAB/Simulink'te simülasyon ve gerçek zamanlı testlerle doğrulandı. Sistemin tepkileri, yükselme süresi, yerleşme süresi, aşma ve gecikme gibi performans endeksleri kullanılarak değerlendirildi. Sonuçlar, Kaskad Kayan Kipli Kontrol (CSMC) yapılarının, özellikle dış döngüde SMC-2 kontrolörü kullananların, daha hızlı geçici tepki, daha düşük aşma, daha küçük kararlı durum hatası ve daha büyük bozulma reddetme kabiliyeti sağladığını göstermektedir. Sonuç olarak, CSMC geleneksel PID tabanlı kontrol yöntemlerine etkili ve güvenilir bir alternatif olarak düşünülebilir.