PID kontrolör tasarımı için matlabta arabilim yüzeyi hazırlama

Abstract

ÖZET: Anahtar Kelimeler: Otomatik ayar, PID kontrolörler, MATLAB Bu çalışmada, kontrol sistemlerinde sık kullanılan PED kontrolörlerinin tasarımı için MATLAB programında hazırlanan, bir kullanıcı arabirimi anlatılmıştır. Bilindiği gibi sistem tasarımında kontrolörler önemli bir yer tutmaktadır. PID kontrolörleri kullanılan sistemler içerisinde en çok tercih edilen kontrolör çeşididir. Pratikte en sık karşılaşılan problemlerden biride, sistem analizinin yapılmasının ve sistemin matematik modelinin elde edilmesidir. Bu amaçla sistem modeline gerek duymayan kontrolör dizayn metotları günümüzde önem kazanmıştır. Bu metotlardan biriside kontrolörlerin otomatik ayar işlemlerinin yapıldığı, otomatik ayar (autotuning) metodudur. Bu çalışma sonucu elde edilen arabirim sayesinde, kullanıcının çok derin kontrol ve programlama bilgisine sahip olmadan bu yöntemi uygulaması mümkün kılınmıştır. Tezin ilk bölümünde araştırmanın ne yönde geliştiği belirtilmiştir. Otomatik kontrol ile ilgili temel kavramlar ikinci bölümün girişini oluşturrmaktadır. Açık ve kapalı döngü sistemlerin tanıtımından sonra sistem performansı ve sistemin kararlılığını inceleyen yöntemler üzerinde durulmuştur. Üçüncü bölümde ise çeşitli kontrolörler tanıtılarak tasarım kriterleri üzerinde durulmuştur. Ayrıca kontrolör dizaynının önemi ve seçime etki eden parametreler vurgulanmıştır. Geri beslemeden de bahsedilerek, PID kontrolör tasarım metotlarına yer verilmiştir. Kritik nokta ve kritik frekansı, röle yardımıyla bulan autotuning sistemlerine de bu bölümde yer verilmiştir. Son bölümde ise kullanıcı arabirim yüzeyi tanıtılmış, Ziegler-Nichols metodu kullanılarak bîr PID kontrolör tasarımına örnek verilmiştir. xn

PREPARING A GRAPHICAL USER INTERFACE USING MATLAB FOR PID CONTROLLER DESIGN SUMMARY Key Words : Autotuning, PID controllers, MATLAB In this study, most widely used PID controllers have been examined. As commonly known that PID controllers have many advantages over other controllers. Thus in practice, they are well known and commonly used controllers. In practice, one of the main problems on the design of controllers is to have a mathematical model of the system. This takes long times and also needs a good understanding of control theory. This can not be possible everytime. Therefore, autotuning of controllers have been proposed. In this paper, one of the main aim was to prepare a user interface to the autotuning of PID controllers. This has been done by using Matlab. Chapter 1 gives a brief information about control systems, controllers eg; PI, PD and PID, and autotuning. Second chapter has been begun with the basic of automatic control systems. After open and closed loop systems have been defined, some methods have been given, which investigate the performance and stability of the system. In third chapter of the thesis P, PI, PID controllers have been defined and also importance of designing controller and the parameters of controller have been emphasized. In this chapter, also feedback effect and autotuning systems, which find critical points by relay, have been determined. In the last chapter of the thesis, 'PID Design Kit' user interface has been defined and an example for PID controller design has been given by using Ziegler-Nichols method xiii