dc.contributor.advisor | Efe, Mehmet Önder | |
dc.contributor.author | Demirtaş, Özlem | |
dc.date.accessioned | 2021-10-13T06:27:37Z | |
dc.date.issued | 2021 | |
dc.date.submitted | 2021-06-14 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/25424 | |
dc.description.abstract | Disturbances often occur in real systems and this has a negative effect on system
stability and performance. In the past, a number of remedies have been proposed to
enhance the stability and performance characteristics of feedback control systems.
The classical disturbance observer estimates disturbances acting on the system utilizing
a proper inverse model and eliminates the disturbance from the control channel.
However, the model inversion for non minimum phase systems leads to unstable control
loops, which require a special treatment for the right half plane zeros. This undesired
situation narrows down both the simplicity and the capabilities of disturbance observer.
Although researchers try to make the system robust by using more complex controllers
due to restrictive effect of classical disturbance observers, the designed controllers often
achieve one control target, making the system robust against disturbances yet sacrificing
other control objectives.
In addition to external disturbances, inherent time delays are also inevitable facts
observed in dynamic systems, and similar to disturbances, they disrupt the system’s
stability and deteriorate its operation. Smith predictor is often used to restore the tability of such systems. In this approach, negative feedback is made from the
controller output to input by using delay time model and the delay becomes a multiplier
of the delay free closed loop transfer function. However, in order to design the delay
time model, the actual delay time must be measured precisely, which is usually not
possible in practice.
In this study, both the disturbance observer for non minimum phase systems and the
adaptive Smith predictor design for systems with time delay are proposed to eliminate
the negative effects of disturbances and time delays, concurrently. According to the
results, it is seen that the controller alone is not capable of maintaining the stability
under time delay and disturbances. On the other hand, for non minimum phase and time
delay systems, the response of the system is stable and it resembles the nominal system
behavior with proposed time delay and disturbance estimation methods. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Disturbance Observer | tr_TR |
dc.subject | Recursive Least Squares | tr_TR |
dc.subject | Smith Predictor | tr_TR |
dc.subject | Non Minimum Phase Systems | tr_TR |
dc.subject | Time Delay | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Mühendislik | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Elektrik-Elektronik mühendisliği | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Bilgisayar mühendisliği | tr_TR |
dc.title | Online Time Delay and Disturbance Compensation for Linear Non Minimum Phase Systems | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Gerçek sistemlerde genellikle bozunumlar görülür ve bunlar sistem kararlılığı ile
performansı üzerinde olumsuz etkilere sahiptir. Geçmişten bu yana, geri beslemeli
kontrol sistemlerinin kararlılık ve performans karakterini iyileştirmek üzere bazı
çözümler üretilmektedir.
Klasik bozunum gözlemcileri sisteme etkiyen bozunumları uygun bir ters modelden
faydalanarak kestirmekte ve kontrol edilen kanaldan temizlemektedir. Lakin, minimum-
fazda olmayan sistemlerde modelin tersini alma, sağ yarı-düzlem sıfırlarının özel olarak
ele alınmasını gerektiren kararsız kontrol döngülerine neden olmaktadır. Bu arzu
edilmeyen durum, bozunum gözlemcilerinin hem sadeliğini hem de kabiliyetlerini
sınırlandırmaktadır.
Araştırmacılar, klasik bozunum gözlemcilerinin yetersizliğinden dolayı, daha karmaşık
kontrolcüler kullanarak sistemi gürbüz hale getirmesine rağmen; tasarlanan kontrolcüler
genellikle tek amaç doğrultusunda sadece sistemi gürbüz hale getirmekle kalmakta ve
diğer tasarım hedeflerinden feragat etmektedir.
Harici bozunumlara ek olarak, zaman gecikmeleri de dinamik sistemlerin doğasında var
olmakta ve bozunumlara benzer bir şekilde sistem kararlılığı ve operasyonunu
zedelemektedir. Bu gibi durumlarda sistem kararlılığını geri kazanabilmek için sıklıkla
Smith tahmincileri kullanılmaktadır. Bu yaklaşımda, kontrolcü çıktısından girdisine bir
negatif geri besleme ile zaman gecikmesi modeli kullanılmakta ve bu gecikme ise
gecikmesiz kapalı döngü transfer fonksiyonunun bir çarpanı haline gelmektedir. Ancak,
böyle bir zaman gecikmesi modeli tasarımı için, pratikte pek de mümkün olmayan,
gerçek gecikme değerinin hassas bir şekilde ölçümünün yapılabiliyor olması
gerekmektedir.
Bu çalışmada bozunum ve zaman gecikmelerinin olumsuz etkilerini eşzamanlı olarak
ortadan kaldırmaya yönelik, minimum-fazda olmayan gecikmeli sistemler için bozunum
gözlemcisi ve adaptif Smith tahmincisi tasarımları öne sürülmektedir. Elde edilen
sonuçlara göre, kontrolcü tek başına zaman gecikmesi ve bozunumlar altında sistem
kararlılığını sağlatmakta güçlük çekmektedir. Öte yandan öne sürülmekte olan gecikme
ve bozunum kestirimi yöntemleri ile minimum-fazda olmayan ve gecikmeli sistemlerde,
sistem cevabı kararlılığını korumakta ve nominali yansıtacak şekilde davranmaktadır. | tr_TR |
dc.contributor.department | Bilgisayar Mühendisliği | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2021-10-13T06:27:37Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |