Boost Konvertörün Black-Box Sistem Tanımlama Yöntemi ile Transfer Fonksiyonunun Elde Edilmesi ve Parçacık Sürü Algoritması Tabanlı PI Kontrolör Tasarımı

International Conference on Recent Academic Studies Pub Date : 2023-05-12 DOI:10.59287/icras.697

Şehmus Fidan, Emre Erkan

{"title":"Boost Konvertörün Black-Box Sistem Tanımlama Yöntemi ile Transfer Fonksiyonunun Elde Edilmesi ve Parçacık Sürü Algoritması Tabanlı PI Kontrolör Tasarımı","authors":"Şehmus Fidan, Emre Erkan","doi":"10.59287/icras.697","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Girişine uygulanan DC gerilimi daha yüksek bir DC gerilime dönüştüren boost konvertörler uzunyıllardır endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Konvertörler tasarlanırken öncelikle Matlab/Simulinkgibi programlarda simüle edilir daha sonra tasarım aşamasına geçilir. Simülasyon modelini oluştururkenboost konvertörü transfer fonksiyonu olarak basitçe göstermek mümkünken Simulink ortamındamodelleme yapmak daha kompleks elemanlar kullanıldığı için daha karmaşık hale gelmektedir. Budurumda birçok araştırmacı PI kontrolör tasarlarken deneme yanılma sürecine girmektedir. Belirtilenzorluğu gidermek için sistem tanımlama yöntemleri oldukça pratik ve etkili çözümler sunmaktadır. Sistemtanımlamada çeşitli yöntemler bulunmakla birlikte black-box tabanlı yapılar oldukça etkilidir. Black-boxtabanlı sistem tanımlama temelde bir sistemin giriş/çıkış değerlerinin ölçüldüğü ve sistemi temsil eden birmodelin önerildiği matematiksel yöntemdir. Bu yöntem sayesinde bir sistemin davranışını temsil edentransfer fonksiyonu, durum uzay denklemi gibi modeller önermek mümkündür. Bu çalışmada black-boxtabanlı sistem tanımlama yöntemi yüksek kazançlı boost konvertörün modelini elde etmek içinkullanılmıştır. Transfer fonksiyonu elde edildikten parçacık sürü optimizasyon tabanlı PI kontrolörtasarlamak için kullanılmıştır. Simulink modeli üzerinden veriler toplandığı için oluşturulan transferfonksiyonu sistemi temsil etmede basit ve etkili olmuştur. Önerilen model için geri beslemeli kontrolsistemi ve devre eşitliği modelleri karşılaştırılmış ve oldukça benzer cevaplara sahip oldukları görülmüştür.Bu noktada önerilen black-box sistem tanımlama yöntemi doğru bir deney düzeneği ile oldukça pratik birşekilde sistem modellenmesine olanak sağlamış ve kontrolör tasarım sürecini kolaylaştırmıştır.","PeriodicalId":412142,"journal":{"name":"International Conference on Recent Academic Studies","volume":"107 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-05-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"International Conference on Recent Academic Studies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.59287/icras.697","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Girişine uygulanan DC gerilimi daha yüksek bir DC gerilime dönüştüren boost konvertörler uzunyıllardır endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Konvertörler tasarlanırken öncelikle Matlab/Simulinkgibi programlarda simüle edilir daha sonra tasarım aşamasına geçilir. Simülasyon modelini oluştururkenboost konvertörü transfer fonksiyonu olarak basitçe göstermek mümkünken Simulink ortamındamodelleme yapmak daha kompleks elemanlar kullanıldığı için daha karmaşık hale gelmektedir. Budurumda birçok araştırmacı PI kontrolör tasarlarken deneme yanılma sürecine girmektedir. Belirtilenzorluğu gidermek için sistem tanımlama yöntemleri oldukça pratik ve etkili çözümler sunmaktadır. Sistemtanımlamada çeşitli yöntemler bulunmakla birlikte black-box tabanlı yapılar oldukça etkilidir. Black-boxtabanlı sistem tanımlama temelde bir sistemin giriş/çıkış değerlerinin ölçüldüğü ve sistemi temsil eden birmodelin önerildiği matematiksel yöntemdir. Bu yöntem sayesinde bir sistemin davranışını temsil edentransfer fonksiyonu, durum uzay denklemi gibi modeller önermek mümkündür. Bu çalışmada black-boxtabanlı sistem tanımlama yöntemi yüksek kazançlı boost konvertörün modelini elde etmek içinkullanılmıştır. Transfer fonksiyonu elde edildikten parçacık sürü optimizasyon tabanlı PI kontrolörtasarlamak için kullanılmıştır. Simulink modeli üzerinden veriler toplandığı için oluşturulan transferfonksiyonu sistemi temsil etmede basit ve etkili olmuştur. Önerilen model için geri beslemeli kontrolsistemi ve devre eşitliği modelleri karşılaştırılmış ve oldukça benzer cevaplara sahip oldukları görülmüştür.Bu noktada önerilen black-box sistem tanımlama yöntemi doğru bir deney düzeneği ile oldukça pratik birşekilde sistem modellenmesine olanak sağlamış ve kontrolör tasarım sürecini kolaylaştırmıştır.

查看原文本刊更多论文

升压转换器可将输入的直流电压转换为更高的直流电压，多年来已广泛应用于工业领域。在设计转换器时，首先要在 Matlab/Simulink 等程序中进行仿真，然后再开始设计阶段。在创建仿真模型时，可以简单地将升压转换器显示为传递函数，而在 Simulink 环境中建模会变得更加复杂，因为要使用更复杂的元素。在这种情况下，许多研究人员在设计 PI 控制器时都会进入试错过程。为了克服这一困难，系统识别方法提供了非常实用和有效的解决方案。虽然系统识别方法多种多样，但基于黑盒的结构非常有效。基于黑盒的系统识别方法基本上是一种数学方法，通过测量系统的输入/输出值，提出一个代表系统的模型。有了这种方法，就有可能提出代表系统行为的传递函数、状态空间方程等模型。本研究采用基于黑盒子的系统识别方法来获取高增益升压转换器的模型。一旦获得传递函数，就可以使用基于粒子群优化的 PI 控制来设计控制。由于数据是通过 Simulink 模型收集的，因此传递函数在表示系统时既简单又有效。对于所提出的模型，对反馈控制系统和电路方程模型进行了比较，结果表明它们的响应非常相似。在这一点上，所提出的黑盒系统识别方法可以通过正确的实验设置以非常实用的方式建立系统模型，并促进控制器的设计过程。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

International Conference on Recent Academic Studies

自引率

0.00%

发文量