Düşürücü tip bir da-da dönüştürücünün sistem tanımlama yöntemiyle tasarımı ve optimizasyonu

Bir dönüştürücünün transfer fonksiyonunu elde etmek için matematiksel modelleme gibi karmaşık işlemler gerekmektedir. Sistem tanımlama yöntemleri bu noktada matematiksel modelleme gerektiren işlemleri çok hızlı ve doğru bir şekilde çözmemize olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada, MATLAB / Simulink uygulaması ile kontrolsüz bir düşürücü tip DA-DA dönüştürücü tasarımı yapıldıktan sonra sistem tanımlama metodu kullanılarak transfer fonksiyonuna dayalı yeni bir modelleme tasarımı amaçlanmıştır. Simulink uygulaması üzerinde belirlenen giriş ve çıkış değerleri tasarımı yapılan sistemin transfer fonksiyonunun katsayılarının belirlenebilmesi için veri girişleri olarak kullanılmıştır. MATLAB Sistem Tanımlama Araç Kutusu kullanılarak farklı kutup ve sıfırlar ile katsayılar belirlenmiş ve transfer fonksiyonları modelleri önerilmiştir. Önerilen modellerin performans değerleri ve ortaya konmuştur. Tasarımı yapılan sistem için transfer fonksiyonu seçimi yapılmıştır. Kontrolsüz olan sistemi kararlılık derecesini arttırmak için sisteme PID kontrolör eklenmiştir. PID kontrole ait parametrelerin optimizasyonu için Ziegler-Nichols basamak cevap yöntemi, MATLAB ‘PID Tuner’ uygulaması ve MATLAB ‘pidtune’ fonksiyonu kullanılmış ve söz konusu yöntemlerin performans değerleri karşılaştırılmıştır. MATLAB uygulamalarının literatürde yaygın olarak kullanılan Ziegler-Nichols yöntemine göre daha başarılı sonuçlar verdiği ortaya konmuştur. Sistem için MATLAB ‘PID Tuner’ uygulaması ile katsayıları belirlenmiş olan PID kontrolör tercih edilmiştir. Düşürücü tip DA-DA dönüştürücü simülasyon devresinin kontrolsüz ve PID kontrollü açık çevrim ve kapalı çevrim performansları kıyaslanmıştır. Devre sonuçları incelendiğinde, MATLAB sistem tanımlama araç kutusu kullanılarak çıkarımı yapılan transfer fonksiyonunun devreyi hızlı ve doğru bir şekilde modellediği ve kontrolör tasarımını basitleştirildiği görülmüştür.