MODELDEN BAĞIMSIZ KAYAN KİPLİ KONTROL TEKNİKLERİ KULLANILARAK MİKROİŞLEMCİLİ BİR KONTROLCÜ GELİŞTİRİLMESİ


Yıldırım M., Yiğit İ.

8. Uluslararası 19 Mayıs Yenilikçi Bilimsel Yaklaşımlar Kongresi, Samsun, Türkiye, 23 - 24 Kasım 2022, ss.197-212

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Samsun
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.197-212
  • Yozgat Bozok Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Kontrolcüler sağlamış oldukları faydalar sayesinde endüstride birçok alanda kullanılmaktadır. İlerleyen teknoloji ile PID tarzı klasik kontrolcüler yerine yenilikçi kontrol algoritmalarını uygulayarak sistemlerin gereksinimlerine cevap veren mikroişlemcili kontrolcüler gittikçe yaygın hale gelmektedir.  Bu çalışmada, literatürde yer almaya başlayan modelden bağımsız kayan kipli kontrol tekniklerinin pratikte de uygulanabilir olduğu geliştirilen mikroişlemcili bir kontrolcü ile gösterilmiştir. Geliştirilen mikroişlemcili kontrolcüde bir asılı sarkaç sisteminin açısal konumu modelden bağımsız kayan kipli kontrol yöntemleri kullanılarak kontrol edilmiştir. Açısal konum ölçümünde son dönemlerde akıllı cihazlarda sıkça tercih edilen IMU algılayıcısı kullanılmıştır. Mikroişlemci ile sarkaç açısı hesaplanarak referans açı değeri ile karşılaştırılıp elde edilen kontrol sinyali, asılı sarkaca hareket sağlayan pervaneyi döndüren fırçasız doğru akım motorunun kontrolünde kullanılmıştır. Çalışma kapsamında, mikroişlemcide geliştirilen arayüz ile kullanıcıdan komutlar alınabilmekte ve sistemin çıktıları kullanıcıya görsel olarak aktarılabilmektedir.  Çalışma içeriğinde birçok deney ve benzetim çalışmalarına yer verilerek elde edilen sonuçlar ile modelden bağımsız kayan kipli kontrol tekniklerinden yararlanılarak geliştirilen mikroişlemcili kontrolcünün basit ve gürbüz yapısıyla tatmin edici sonuçlar verdiği görülmüş ve ileriki çalışmalara yönelik önerilerde bulunulmuştur. 

Controllers have been widely used in various areas in the industry due to many benefits. Controllers with microprocessors applying innovative control algorithms are becoming widespread with the developing technology instead of classical controllers such as PID controllers. In this study, it has been shown with a developed controller with microprocessor that the model free sliding mode control techniques, which have started to take place in the literature, are also applicable in practice. In the developed microprocessor controller, the angular position of a suspended pendulum system was controlled using model free sliding mode control methods. In the angular position measurement, the IMUsensor, which is frequently preferred in smart devices recently, has been used in this study. The control signal obtained by comparing the reference angle with the pendulum angle value calculated by microprocessor is used the brushless direct current motor that rotates the propeller that moves the suspended pendulum. Within the scope of the study, due to the interface developed with the microprocessor commands can be taken from the user and outputs of the system can be visually transferred to the user. Thanks to results obtained with many experiments and simulations in the study, it was seen that the microprocessor based controller, which was developed by using model free sliding mode control techniques, gives satisfactory results with its simple and robust structure, and suggestions were made for future studies.