Özet:
Bu tez, hidrolik test sistemleri için yeni kontrol yöntemleri önermektedir. Test
sistemlerinin önemli iki alt alanı olan 4-poster ve komponent test sistemleri (KTS)
özelinde kontrol problemleri çözülmeye çalışılmıştır. 4-poster kontrolü için
sistemin lineer olmayan dinamiklerini kontrol kuralı içerisine katmak amacıyla
sistemin model tersi, Uyarlamalı Sinirsel Bulanık Denetim Sistemi (Adaptive NeuroFuzzy Inference System – ANFIS) olarak elde edilmiştir. Ayrıca silindir pozisyonu da
Yineleyerek Öğrenmeli Kontrol (Iterative Learning Control – ILC) kuralı içerisine
katılarak çift katmanlı Sinirsel Bulanık Yineleyerek Öğrenmeli Kontrol (NeuroFuzzy Iterative Learning Control – NFILC) yapısı oluşturulmuştur. Yapılan sayısal
benzetimlerde ILC yakınsama hızının arttırıldığı ve hata oranının düşürüldüğü
gözlenmiştir. KTS’nin kontrolü için sistem kısıtlarını kontrol kuralı içerisinde
kullanmak amacı ile Model Öngörülü Kontrol (Model Predictive Control – MPC)
tasarımı yapılmıştır. Sistemin modellenmesi aşamasında, testin türüne göre kontrol
edilebilen bir parametre olan ivme durum olarak denklemlerde kullanılmıştır.
MPC’nin hesaplama hızının, test sistemi isterlerini karşılamaması sebebi ile iki yeni
yöntem önerilmiştir. İlk yöntemde, kısıtlar tanjant hiperbolik (tanh) fonksiyonu
yardımı ile sürekli ve türevlenebilir hale getirilerek, optimalliğin birinci mertebeden
koşulu uygulanabilir hale gelmiştir. Sonuç olarak; MPC için altoptimal çözüm
tamamen cebirsel olarak oluşturulmuştur. İkinci yöntemde, MPC’nin hesaplama
hızını doğrudan etkileyen model mertebesi ve kontrol ufuk uzunluğu düşürülerek
problem basitleştirilmiştir. Tek adımlı MPC kullanımı ile kontrol ufuk uzunluğu
düşürülmüştür. Tanh, tekrar kısıtlar için kullanılarak optimallik koşulunu sağlayan
bir polinom elde edilmiş ve böylece MPC problemi polinom kökünün bulunması
problemine indirgenmiştir. Yapılan sayısal benzetimlerde, MPC kullanımının
performans artımını sağladığı ve önerilen iki yeni MPC yönteminin, hesaplama hız
problemini ortadan kaldırdığı gözlenmiştir.
