Sistem Sıfırlarının Kapalı Çevrim Sistem Davranışına Etkileri

Abstract

Bu çalışmada lineer zamanla değişmeyen sistemlerde kapalı çevrim sistem sıfırlarının sistem davranışı üzerine etkileri incelenmiş ve istenmeyen sıfır etkilerinin giderilip giderilemeyeceği üzerinde durulmuştur. Kontrol sistemleri tasarlanırken kapalı çevrim sıfırlarının ihmal edilmesi sistemin hedeflenen performans değerlerinden sapmasına neden olmaktadır. SISO (Tek girişli tek çıkışlı) sistemler için performans kayıpları ile sıfırların konumları arasındaki ilişkiden yola çıkarak sistem cevabını iyileştirici bir sıfır yerleştirmenin nasıl gerçekleştirilebileceği incelenmiştir. Elde edilen sonuçları MIMO (çok girişli çok çıkışlı) sistemlere genelleştirmek üzere gerekli güdülenmeler verilmiş, böylelikle farklı sıfır tipleri ve sıfırların karakteristik özellikleri hakkında bilgi edinilmiştir. Elde edilen sonuçlar doğrultusunda sistemin kendi içyapısından gelen sıfırların etkisinin tamamen giderilemeyeceği ancak çok özel sistemlerde Model eşleme yöntemi ile giderilebileceği veya istenmeyen kararlı bölgedeki sıfırların, kutuplarla sadeleştirilerek etkilerinin ortadan kaldırılabileceği görüşmüştür. Bunun yanı sıra, MIMO sistemlerde sistem cevabını iyileştirici sıfırları yerleştirmek üzere üç farklı yöntem (Çıkış Geri Beslemesine İndirgenmiş Genelleştirilmiş İz Düşüm yaklaşımı, Dinamik Çıkış Geri Beslemesi ve Alternatif bir yöntem) kullanılmıştır.

In this work, the effects of closed loop system zeros of linear time invariant systems are examined and whether undesired zero effects are eliminated or not is investigated. When control systems are designed, to result from the negligence of closed loop system zeros, the system is deviated it’s desired performance. As a result of the relation between loss of performance and zero location in SISO (single input single output) system, how the zero assignment which is improve system performance to be realized is investigated. The required motivations are given to generalize the results for MIMO (multi input multi output) systems. Hence, the information is obtained about various zero types and their characteristics. Because of the results, the effects of the zeros which already exist in system are not eliminated entirely. However, it is seen that their effects may be eliminated by Model Matching approach on condition that the system is the most special. Moreover, if the zeros locate stable plane, they can be cancelled by poles and their undesired effects can be eliminated. Three techniques which are output feedback reduced generalized Mapping approach, Dynamic output feedback and an alternative approach are used for improve the system performance of MIMO systems.