Elektrikle Tahrik Edilen Tek Serbeslik Dereceli Dinamik Bir Sistemin Kontrol Sistem Tasarımı Ve Similasyonu

Abstract

Bu çalışmada elektrikle tahrik edilen tek serbestlik dereceli bir sistem olarak bir vagon ele alınmıştır. Elektrik motorları ile tahrik edilen bu sistemlerin tasarımında önemli olanlardan biri motorların kontrolüdür. Bu tezde, doğru akım motorunun (DC) rotor ve uyarma akımları kontrol çevriminde yer alan PID kontrol elemanın tasarım ve similasyonu yapılmıştır. Bu elemanların tasarımında dört aşama takip edilmiştir. Birinci aşama DC motor tahrikli bir vagonun fiziksel özelliklerine göre matematiksel modeli çıkarılmıştır. İkinci aşamada, motorun çalışma frenleme modları göz önüne alınarak rotor akımının modeli elde edilmiştir. Bir sonraki aşmada elde edilen matematiksel modelden, motora, filtre katına ve vagon yük sistemine ilişkin transfer fonksiyonları çıkarılmıştır. Elde edilen transfer fonksiyonlarından sistemin similasyon blokları oluşturulmuştur. Similasyon blokları, MATLAB-Simulink Programı yardımıyla similasyonu gerçekleştirilmiştir. Similasyon blokları içerisinde yer alan kontrol çevrimlerindeki kontrol elemanı olarak PID kullanılmış ve kontrol parametreleri incelenmiştir.

Recently LRW systems are of great importance in solving traffic problems of big cities. Motor control is the most important part in modeling LRW systems driven by an electric motor In this thesis modulation and simulation of PID controllers, included in both armature and field current circuits are performed and results are presented. According to physical structure of DC driven train the mathematical formulation of the system is estimated. Modulating armature current considering both motoring and breaking modes of the motor continues mathematical formulation further PID investigation so derived equations are used to obtain transfer functions of both motor and filters models. Making use of these transfer functions block diagrams of load forces acting on filters module, motor module and train are constituted. Further, in Figure 4, block diagram of PI control elements included in the armature and field current circuit of DC motor is given. Than “Simulink” computer program simulations of armature-controlled and field current-controlled block diagrams is performed as well as motor and load modules block diagrams.