Kesir dereceli kontrol sistemlerinde parametre optimizasyonuna dayalı kontrolör tasarımı

Kontrol sistemini kararlı yapan, istenen çıkış cevabını sağlayacak kontrolör parametrelerinin başarılı bir şekilde belirlenmesi kontrol teorisinde üzerinde durulması gereken en önemli konu başlıklarından birisidir. Günümüze kadar, kontrolör parametrelerinin belirlenmesinde birçok yöntem kullanılmıştır. Bütün bu kontrolör parametrelerinin ayarlanmasına yönelik metotlar farklı kontrol sistemlerinde farklı sonuçlar verebilir. Bundan dolayı en iyi kontrolör parametrelerinin ayarlanmasında özel bir metot olduğu söylenemez. Kesir dereceli sistemlerin gerçek sistemleri tamsayı dereceli sistemlere göre daha iyi modelleyebildiği bilinen bir gerçektir. Bu tez çalışmasında, kesir dereceli transfer fonksiyonu içeren kontrol sistemlerinde parametre optimizasyonuna dayalı kontrolör tasarımları gerçekleştiren çeşitli optimizasyon metotları geliştirilmiştir. İlk olarak, parametre belirsizliğine sahip kesir dereceli transfer fonksiyonu içeren sistemlerin kontrolünü faz ilerlemeli ve faz gerilemeli kontrolörler ile sağlamak için bir yöntem önerilmiştir. Kontrol sisteminde oluşan hatanın minimize edilmesine dayalı optimizasyon yöntemleri geliştirilerek, kesir dereceli sistemler için PI, PID, PI-PD, kesir dereceli PID, faz ilerlemeli ve faz gerilemeli kontrolör tasarımları gerçekleştirilmiş, faz ilerlemeli ve faz gerilemeli kontrolör ile denetlenen sistemlerin kararlılık analizleri yapılmıştır. Burada, integral performans kriterleri optimizasyon işleminde amaç fonksiyonu olarak kullanılarak hata minimize edilmiştir. Ayrıca, PID, PI-PD, faz ilerlemeli ve faz gerilemeli kontrolör parametrelerini belirlemek için referans modele dayalı optimizasyon teknikleri geliştirilerek, kontrol sistemlerinin tasarımı yapılmıştır. İlave olarak, bazı sezgisel algoritmalar kullanılarak PI, PID ve PI-PD kontrolör parametrelerinin belirlenmesi için optimizasyon algoritmaları geliştirilerek, kesir dereceli sistemlerin kontrolü sağlanmıştır. Son olarak, TRMS sistemi üzerinde gerçek zamanlı kontrol uygulamalarının gerçekleştirildiği deneysel çalışmalara yer verilmiştir. Bu çalışmalarda, TRMS'nin dikey seviye hareket, yatay seviye hareket, decoupling kontrolleri kesir dereceli PID kontrolör ile yapılmıştır.