Bulanık Pıd Tipi Kontrol Algoritmaları

Abstract

Son on yıl içerisinde bulanık kontrolörler endüstride geniş bir kullanım alanına sahip olmuştur. Bu kontrolörler arasında en yaygın olanı, yapıları itibariyle PID kontrolörleri ile denkliği ortaya konmuş olan bulanık PID tipi kontrolörlerdir. Çalışmada öncelikle PCS 327 Proses Kontrol Simülatörü üzerinde ölü zamansız ve ölü zamanlı olmak üzere oluşturulan iki ayrı sistem basamak yanıtı modelleme yöntemi ile modellenmiştir. Bir sonraki aşamada kontrolör tasarımına geçilmiş, üç ve dört parametreli modeller ile gerçek sisteme PID kontrolörü tasarlanmıştır. Daha sonra ise sisteme ölçekleme faktörlerinin, güncel olmayan şekilde (off-line) tasarım başlangıcında ayarlanarak bu değerler için sistem yanıtının elde edilebildiği özayarlamasız bulanık PID tipi kontrolör tasarlanmış ve dört parametreli modelin üç parametreli modele nazaran gerçek sistem yanıtına çok daha yakın bir yanıta sahip olduğu gözlenmiştir. Bu sebepten ötürü, bir sonraki aşamada sadece dört parametreli model ve gerçek sisteme, sistem başarımını artırmak maksadıyla aşım gözleyicisi, fonksiyon ayarlayıcısı ve bağıl hız gözleyicisi yoluyla iki adet ölçekleme faktörünün güncel şekilde (on-line) uyarlanan özayarlamalı bulanık PID tipi kontrolör tasarlanmıştır. Özellikle aşım gözleyicisi yönteminde sistem yanıtında daha iyi bir sonucun elde edilebilmesi için eşik değer kullanma düşüncesi önerilmiştir. Elde edilen sonuçlarda, ölçekleme faktörleri düzgün olarak ayarlanmayan bir bulanık kontrolör yanıtının uygulanan bu yöntemler neticesinde iyileştirilebildiği görülmüştür.

In the last decade fuzzy controllers had found wide usage area in the industry. Since their structures like PID controllers structures, the fuzzy PID type controllers had became the most widely used controllers. In this study two different systems with and without dead time that are composed on PCS 327 Process Control Simulator were modelled by step response modeling methods. Next stage became designing the controllers and PID controller was designed for three, four parametered model and real system. Then, the fuzzy PID type controllers that has no tuning mechanism in which the scaling factors of controller are tuned at the beginning stage of controller design in an off line manner and the response of the system can be got for these parameter values had been designed for the system and it is observed that the four parametered model has more similar system response to real system compared with the three parametered model. For this reason, the fuzzy PID type controller which has a tuning mechanism was designed for only four parametered model using the peak observer, function tuner and relative rate observer methods to increase the performance of the system by tuning two scaling factors of controller in on-line manner. Especially, for the peak observer method, idea of using threshold value was proposed to get better system response. After getting the systems responses, it was seen that system responses can be improved after applying these methods to fuzzy PID type controller whose parameters were tuned unproperly.