Nesnel Tabanlı Yazılım Ve Yapay Sinir Ağı Temelli Dc Motor Kontrolü

Abstract

Bu çalışmada kişisel bilgisayarın paralel portu kullanılarak DC motor kontrolü yapılmıştır. Pratikte ADC ve DAC kartları kullanılarak yapılan kompleks darbe genişlik modulasyonu algoritmaları, Windows 98 ortamında yazılan nesnel tabanlı yazılım paketi Delphi kullanılarak yapılmıştır. Geliştirilen yöntem nesnel tabanlı ve görsel ağırlıklı yazılımların avantajları ile ADC ve DAC donanımı bulunmayan standart dizüstü bilgisayarın avantajlarını birleştirmiştir.. Geliştirilen algoritma motorun en kısa zamanda verilen referans açıya gelmesini hedeflemektedir. Gerekli sinyaller bilgisayarın paralel portundan gelen kodlara göre güçlendirici devre tarafından üretilmektedir. DC motor darbe genişlik modulasyonu (PWM) temelli çalışmaktadır. PWM için gerekli hesaplar yapay sinir ağları tarafından motorun daha önceki giriş çıkış bilgileri kullanılarak yapılmaktadır. Böylece motor değiştirildiğinde veya motorun yükü değiştiğinde yeni durum için gerekli hesapları YSA yapmakta ve dinamik denklemlerin her durum için bilinmesine gerek duymamaktadır. DOS ortamında PC paralel portunu kontrol etmek çok kolaydır. Windows ortamında ise PC paralel portu kontrol etmek için gerekli kesme işaretlerinin kullanılması oldukca karmaşıktır. Bu çalışmada bu problem bir sanal sürücü(VxD) tanımlanarak çözümlenmiştir. Geliştirilen sürücü yazılımı bilgisayara yeni bir aygıt takıldığında olduğu gibi, kontrol sistemini bilgisayara bir defaya mahsus olarak tanıtmaktadır. Bu çalışma kapsamında tasarlanan ve gerçekleştirilen güçlendirici devre 5KHz’e kadar PWM darbelerini kuvvetlendirebilmektedir. Bu hızda sinyal üretebilmek için yüksek hassasiyetli zamanlayıcılara gerek vardır ve bu problem bilgisayar anakartı üzerinde bulunan 8253 zamanlayıcı programlanarak çözümlenmiştir.In this thesis, a DC motor is controlled by a personal computer using its parallel port. The complex pulse width modulation algorithms which is usually achieved by data acquisition systems is accomplished by using only PC parallel port and object oriented software Delphi which works on Windows 98 (and higher) environment. The developed method combines the advantages of object oriented software packages and that of a portable PC without any data acquisition systems.The developed algorithm aims that the motor reaches the given reference position in shortest time. The necessary signals is produced by a power amplifier according to the received codes from the PC parallel port. The DC motor works on pulse width modulation base. The necessary calculation for PWM is carried out by neural networks algorithms which uses the previous input-output relations of DC motor.. The advantage of this system is that if motor is changed or if the load of the motor varies, then YSA can easily calculate the new PWM codes without the dynamic equations of the system. As it is known that it is easy to control the parallel port of a PC computer in a DOS environment. But it is a complex problem in a Windows environment. The Windows does not allow the use of interrupt signals very easily. In this work this problem is solved by writing a virtual driver program. The developed driver program presents the control system to the computer, once, as a new hardware. The amplifier circuit which is designed and implemented for this project is capable of amplifying PWM pulses up to 5 KHz. In order to produce signals at this frequency, accurate timers are required and 8253 timer circuit on the computer board is used.