Bir operatörsüz vinç için PID ve genetik algoritma temelli minimum salınımlı konum kontrolü

Abstract

Ağır nesnelerin taşınmasında en çok kullanılan yapılardan biri olan vinçler genellikleoperatörler tarafından manuel olarak kontrol edilmektedirler. nsana dayalı bu kontrolyönteminde, halatlara bağlı cisimler üzerinde istenilmeyen salınımlar oluşmakta, bu daetraftaki diğer cisimler hatta çalışanların hayatları için büyük bir risk teşkil etmektedir.Bu çalışmada iki farklı kontrol yöntemi ile kontrolcü tasarlanarak, minimum salınımlıpozisyon kontrolü amaçlanmıştır. Örnek olarak tepe vinç (overhead crane) sistemi alınıpsistem modelleri ve karakteristikleri çıkarılmış ve sistemin transfer fonksiyonu elde edilmiştir.s domeni, zaman ve frekans domenlerinde kontrol sistemleri kısaca anlatılarak PIDkontrolörler ve Genetik Algoritmalar hakkında ayrıntılı bilgiler verilmiştir.Kontrolcü olarak klasik PID kontrolörler ve Genetik Algoritmalar seçilerek her 2 kontrolcüteker teker sisteme uygulanmış ve sistem cevapları elde edilmiştir. Öncelikle PIDkontrolörlerden Ziegler-Nichols metodu ile katsayılar (Kc, Ti, Td-Kp, Ki, Kd) bulunmuş vesisteme uygulanarak çıktılar elde edilmiştir. Bu işlemler önce Matlab komut satırlarıylaçıkarılmış daha sonra bir simulasyon ile sonuçlar elde edilmiştir.En iyinin hayatta kalması prensibine dayanan Genetik Algoritmalar, ISE (toplam kareselhatanın integrali) performans indeksi kullanılarak sisteme uygulanmış ve hatayı minimumyapan katsayılar bulunarak çıkış grafikleri elde edilmiştir. Son olarak her iki yöntemle yapılanMatlab çalışmaları ve simulasyonlar sonucunda elde edilen grafiklerden sonuçlar çıkarılmış,sonuçlar ve karşılaştırması tezin bitiminde ele alınmıştır. Matlab komut satırları açıklanarakteze eklenmiştir.Anahtar kelimeler: Tepe vinci, kontrol sistemleri, PID kontrolörler, Genetik Algoritmalar,Matlab, Simulink