Doğrusal parametre değişimli sistemlerin ileri beslemeli kontrol tasarımı ve kalıcı mıknatıslı senkron motora uygulanması

Abstract

Bu çalışma, Doğrusal Parametre Değişimli (LPV) sistemler için LPV yapıya sahip dinamik ileri beslemeli kontrol tasarım probleminin çözümünü sunmaktadır. Lineer olmayan sistemler için düşünülen bu problemde, tüm sistem matrisleri ölçülebilen veya tahmin edilebilen ve sınırlı değişim oranlarına sahip bir set içerisinde olan parametrelere bağımlıdır. Önerilen bu kontrol sisteminde Parametre Bağımlı Lyapunov Fonksiyonu (PDLF) kullanılmış ve çalışma esnasında değişen tüm parametrelere karşı gürbüz (robust) kararlılık garanti altına alınmıştır. L2 kazancına sahip kapalı çevrim sisteminin kararlılığını garanti altına alan LPV ileri beslemeli kontrolör çözümü, Lineer Matris Eşitsizlikleri (LMIs) formunda elde edilmiştir. Tasarlanan kontrolör, bozucu bastırmada veya referans izleme hatalarının azaltılmasında kullanılabilir. Bu düzenleyici kontrolör, iki serbestlik dereceli (2-DOF) kontrol yapısında olup, geri beslemeli kontrolör ile birleştirilerek elde edilir. Önerilen kontrolör çözümünün uygulanabilirliğini sağlamak amacıyla Van der pol ve Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor (PMSM) kontrol sistemleri için uygulama örnekleri verilmiştir. Tez içeriği beş bölümden oluşmaktadır. Bölüm 1'de, tez çalışması ile ilgili kapsamlı literatür taraması, tezin amacı ve tezin literatüre sağladığı katkılar verilmektedir. Bölüm 2'de, Lyapunov kararlılık analizi, Lineer Matris Eşitsizliği (LMI) yapıları, klasik H∞ ve LPV kontrol tasarımı, LMI çözümleri ve PDLF anlatılmaktadır. Bölüm 3'te, LPV ileri beslemeli kontrolör tasarımı için önerilen LMI çözümleri ve birkaç sayısal örnek sunulmaktadır. Bölüm 4'te, PMSM'un LPV modellenmesi, PMSM'un LPV kontrolü ve PMSM'un ileri beslemeli LPV kontrolü için simülasyon sonuçları verilmiştir. Bölüm 5'te, PMSM'a LPV kontrol uygulaması yapılabilmesi için gerekli olan deneysel platform sunulmuştur. Bölüm 6'da ise, çalışma sonuçları, öneriler ve ileride yapılabilecek çalışmalar verilmiştir. ANAHTAR SÖZCÜKLER: Doğrusal parametre değişimli kontrol, LPV ileri beslemeli kontrol, H? optimal kontrol, iki serbestlik dereceli (2-DOF) kontrol, LMI, Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor (PMSM), vektör kontrol, alan yönlendirmeli kontrol (FOC)