Uyarlamalı ve sinirsel-bulanık sistemler kullanarak katsayıları ayarlanabilen kesir dereceli; PID kontrolör tasarımı ve uygulaması

Klasik tam sayı dereceli kontrolörlerin yerine kesir dereceli kontrolörlerin (PIλDµ) kullanılması giderek yaygınlaşmakta ve tercih edilmektedir. Kesir dereceli sistemler kullanılarak, performansı yüksek ve daha dayanıklı sistem cevapları alınabilmektedir. Kesir dereceli kontrolör tasarımı için kontrolör katsayı ve parametrelerin en uygun şekilde hesaplanması gerekir. Bulanık mantık ve yapay sinir ağları kontrol yöntemleri hem birlikte hem de ayrı şekilde kullanılarak katsayıları ayarlanabilen kesir dereceli PID kontrolör tasarımlarına daha kısa sürede tasarım, hız ve dayanıklılık kazandırılmıştır. Bu tezde, kesir dereceli kontrolör tasarım çalışmalarında, önce model referans uyarlama yöntemi ve daha sonra sinirsel-bulanık sistem yapısı kullanarak kesir dereceli PID kontrolör tasarımları gerçekleştirilmiştir. Kesir dereceli sinirsel-bulanık sistemi ile kontrolör tasarımı için uyarlamalı sinirsel bulanık çıkarım sistemi (ANFIS) kullanılarak kesir dereceli PID kontrolör yapısı oluşturulmuştur. Bu şekilde bulanık mantık ve yapay sinir ağlarının avantajları birlikte kullanılmıştır. Bu yöntemler, çevrim içi veya çevrim dışı olarak kendi kendine öğrenme, organize olma, en iyi çalışma noktasına ayarlanma kabiliyetlerine sahiptirler. Bu tezde tasarlanan kesir dereceli PID kontrolörün katsayıları için yapay sinir ağları ve ayrıca önceden eğitilmiş ANFIS blokları kullanılmış ve tasarlanan kontrolörlerin benzetim uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Son aşamada değiştirilmiş hiperbolik tanjant fonksiyonunu kullanan otomatik ayarlamalı sinir hücreleri ile katsayıları ayarlanabilen kesir dereceli PID kontrolör tasarlanmış ve birim basamak cevapları alınmıştır. Çalışma kapsamında tasarlanan kesir dereceli kontrolörlerin performansları, kararlılıkları ve dayanıklılıkları benzetim programları ile test edilip sistemin çıkış cevapları karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Çalışma sonunda çevrim içi katsayıları ayarlanabilen kontrolörlerin, diğer kontrolörlere göre performanslarının ve dayanıklıklarının daha iyi olduğu bilgisayar benzetimlerinde saptanmıştır. Ayrıca, kontrolör katsayılarını bulma ve ayarlama işlemindeki uğraşı ve zaman kaybı en aza indirgenmiştir.