U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Mühendisliği Bölümü ELN3102 OTOMATİK KONTROL Bahar Dönemi Ödevi

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Mühendisliği Bölümü ELN3102 OTOMATİK KONTROL 2011 2012 Bahar Dönemi Ödevi"

Aylin Kurtoğlu
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 U.Ü. Mühendislik Mirlık Fkültesi Elektronik Mühendisliği Bölüü ELN302 OTOMATİ ONTROL Bhr Dönei Ödevi MATLAB Siulink Progrı ullnılrk DC Motor Açısl onu Denetiinin Gerçekleştirilesi Ödevi Ypn Öğrencinin Adı Soydı :. Nursı :.... Örgün Gece İzsı :. Tesli Trihi :. Prof.Dr. İbrhi YÜSEL Arş.Gör.Dr. Ekre DÜVEN Arş.Gör.Dr. Metin HATUN Burs, 202

Gerçekleştirilesi Ödevi Ypn Öğrencinin Adı Soydı :. Nursı :.... Örgün Gece İzsı :.

2 Ödevde kullnılck oln rtür srgısı denetili doğru kı otorunun blok şesı şğıd veriliştir. E (s) R L s J s B ç (s) θ(s) s b Şekil : Doğru kı otorunun çık döngü blok şe gösterii. Adı: İlk olrk Şekil de blok şe üzerinde verilen doğru kı otorunun pretrelerinin belirlenesi işlei ypılcktır. Sonuçlrın sğlıklı olrk hesplnbilesi çısındn bu pretrelerin gerçek değerlerden seçilesi önelidir. Bu çl otor pretrelerini çeşitli kynklrdn rştırrk (kitplr, kleler, ktloglr y d internet üzerinden rştır ypbilirsiniz) elde ediniz. Seçtiğiniz otor ilişkin pretrelerinin olduğu kynk syfsının bir kopysı üzerinde kynk isi ile birlikte hzırlycğınız ödev rporunun sonun utlk eklenecektir. 2. Adı: Şekil 2 de verilen kplı döngü sistede G C, ölçülen konu bilgisini kullnn çısl konu denetleyicisidir. R(s) G C (s) θ(s) + R L s J s B s b Şekil 2: Doğru kı otorunun çısl konu geribesleeli kplı döngü PID konu denetii Bu sistede G C olrk trnsfer fonksiyonu G T s C ( s) p d oln PID denetleyicisi kullnılcktır. Ti s Öncelikle MATLAB Siulink progrınd Şekil 2 deki blok şey göre kplı döngü PID konu kontrol benzetii ypılcktır. PID denetleyici pretreleri Ziegler Nichols titreşi yöntei kullnılrk hesplncktır. Ödev rporund yöntein her uygul şsı dı dı nltılck ve bu şlrd elde edilen ekrn çıktılrın (scope y d plot çıktılrı) rpord yer verilecektir. 3. Adı: Artür srgısı denetili doğru kı otorunun konuu şğıdki geribeslee döngüsü kullnılrk kontrol edilecektir. Şekil 3 te verilen kplı döngü sistede G C ölçülen konu bilgisini kullnn çısl konu denetleyicisidir, G ise ölçülen hız bilgisini kullnn çısl hız denetleyicisidir.

Sonuçlrın sğlıklı olrk hesplnbilesi çısındn bu pretrelerin gerçek değerlerden seçilesi önelidir.

3 R(s) G C G (s) θ(s) + R L s J s B s b Şekil 3: Doğru kı otorunun kplı döngü konu kontrolü için kullnıln blok şe. Burd konu denetleyicisi olrk trnsfer fonksiyonu G ( s) T s C p d oln PD denetleyicisi kullnılcktır, hız denetleyicisi olrk trnsfer fonksiyonu G ( s) p oln PI denetleyicisi kullnılcktır. Öncelikle Ti s yine MATLAB Siulink progrı kullnılrk Şekil 3 teki siste oluşturulcktır. Ardındn 2. Adı d Ziegler Nichols titreşi yönteine göre hesplnn ktsyılr kullnılck ve elde edilen sonuçlr (ekrn/scope çıktılrı) rpord verilecektir. Dh sonr G C ve G denetleyicilerinin pretreleri denee yoluyl yrlnrk sönü ornı yklşık 0. 6 oln bir biri bsk cevp eğrisi elde edileye çlışılcktır. Uygulnın bu şsınd uygun görülen bzı çözülere ilişkin sonuçlr (ekrn/scope çıktılrı) çıkllrıyl birlikte rpord yer verilecektir. Rpor Hzırlnsınd Dikkt Edilecek onulr: Her öğrenci bireysel ve özgün bir rpor hzırlycktır. Birbirinin ynısı oln vey ynı otor pretrelerinin kullnıldığı ödevler değerlendireye lınycktır (değerlendire notu 0 (sıfır) olrk iln edilecektir). Ödev rporunun bşın, Dersin Adı ve Dönei, Öğrenci Nursı, Ad Soyd, Ödev İsi ve Tesli Trihini belirten bir det kpk syfsı eklenelidir. Motor ilişkin pretrelerinin olduğu kynk syfsının bir kopysı üzerinde kynk isi ile birlikte ödev rporunun sonun utlk eklenelidir. Ödev rporlrının 0 syfyı geçeesine (kpk ve ek hriç) dikkt edilelidir. Ödevlerin tesliinde bilgisyr çıktısı kullnılsı tercih edileli, oluşturn syflr zıblndn bir poşet dosy içerisinde tesli edilelidir. Ödev tesli trihi: I. Öğreti öğrencileri için 0 Myıs Perşebe günü ders sti, II. Öğreti öğrencileri için 08 Myıs Slı günü ders stidir. Ödevler ders sti bşlngıcınd tesli edilecektir. Bu st ve trihler dışınd ödev teslii ypılycktır. Yrrlnılbilecek ynklr:. OTOMATİ ONTROL, İbrhi Yüksel, Nobel, 6b, 2009 Burs 2. MATLAB ile Mühendislik Sistelerinin Anlizi ve Çözüü, İbrhi Yüksel Nobel, 2004 Ankr 2

Öncelikle Ti s yine MATLAB Siulink progrı kullnılrk Şekil 3 teki siste oluşturulcktır. Ardındn 2.

4 Siulink i ÇALIŞTIRMA ve MODEL URMA Siulink i çlıştırdn önce MATLAB ın çlıştırılsı gerekir. MATLAB ortınd Siulink iki yoldn bşltılbilir. MATLAB rç çubuğu üzerindeki Siulink sigesi üzerine fre sol tuşu ile tıklyrk, MATLAB kout stırınd siulink koutunu yzıp ENTER tuşun bsrk. Siulink Modelinin urulsı Yukrıd verilen Siulink kütüphne tryıcısı çıldıktn sonr bunun üzerinden odel oluşturk üzere yeni bir pencere (odel düzenlee syfsı) çılır. Bunu için; y ütüphne tryıcısı (Siulink Libry Browser) sige çubuğu üzerindeki boş syf sigesi tıklnır, y d Tryıcı çubuğundki File üzerine tıkltılrk bu enü üzerinde yer ln New tıkltılrk untitled (etiketsiz) bşlığı ltınd yeni bir syf çılır. Bu pencere odel düzenlee (Model Editor) vey odel oluştur penceresi olrk bilinir. Açıln boş syf üzerine, tryıcıdki Siulink n dizini ltındki lt dizinler içerisinde yer ln elenlrdn kullnılck olnlr sürükle bırk yöntei ile tşınıp bırkılır. Model kurulsın ilişkin konu, Ototik ontrol kitbının syf 254 MATLAB ile Çözü bölüünde de detylı olrk verilektedir. Trnsfer fonksiyonu için Continuous blok kütüphnesi çılır. Burdn bir det Trnsfer Fcn bloğu boş syfy tşınır. Bu Trnsfer Fcn bloğu he denetlenen sisitein trnsfer fonksiyonunu oluşturk ve hede he de PID denetleyicisinde yer ln intregrl etki (/T i s) oluşturk için kullnılbilir. Siulink kütüphne tryıcısı Mth blok kütüphnesinden bir Su (topl) bloğu ve yine ynı kütüphneden sbitler için (p, Td gibi) için bir Gin (kznç) bloğu lınır. Sources blok kütüphnesinden giriş değerlerini oluşturk için bir det Step (bsk giriş)bloğu lınır. Ayrıc zn değişiini kydetek için bir det de Clock bloğu lınır. 3

Siulink Modelinin urulsı Yukrıd verilen Siulink kütüphne tryıcısı çıldıktn sonr bunun üzerinden odel oluşturk üzere yeni bir pencere (odel düzenlee syfsı) çılır.

5 Sinks (yutk, çıkış elenı) blok kütüphnesinden, denkle çözü sonuçlrını değerlendirek için bir det Scope bloğu vesonuçlrı MATLAB ortın ktrk için To Workspce (çlış ortın ktr) bloğu lınbilir. Burd To Workspce tercih ediliştir. Model kurd ynı elendn birden fzl gerekiyors o elendn bir tne tşıyıp diğerlerini kopylypıştır (copy pste) işlei ile çoğltk ükündür. Bu işleler sonund odel düzenlee syfsındki elenlr şğıdki Şekildeki gibi görünecektir. t p Clock To Workspce y Gin To Workspce du/dt Step Td Gin Derivtive s+ Trnsfer Fcn2 Ti.s Scope Trnsfer Fcn NOT: Model kur syfsın ktrıln bloklr vrsyıln (defult) değerleri ile gelir ve dh sonr fre ile üzerine tıkltk suretiyle istenilen şekilde düzenlenebilir. Sol tuş tıklsı ile de şekil değişikleri oluşturulbilir. Topl elenınd olduğu gibi, round ve rectngle olk üzere iki yrı biçi seçii ypılbilir. Dh sonr elenlr rsı fre çizgisi ile birleştirilerek şğıdki şekil oluşturuluş olur. Şekilden de görüldüğü gibi bu şekildeki odel heen heen sistein blok şesı ile ynıdır. Clock t To Workspce y To Workspce Step p Gin Td Ti.s Trnsfer Fcn du/dt s 3+6s 2+8s Trnsfer Fcn Scope Gin Derivtive Benzetiin Yürütülesi vey Model Çözüü Siulink odeli kurulduktn sonrki ikinci ş benzetiin (siultion) yürütülesidir. Bunun için odel düzenlee penceresinin rç çubuğu üzerindeki Siultion (benzeti) enüsü tıkltılrk etkin hle getirilir. Bu enü üzerinde yer ln Strt kout düğesine bsılınc odelin benzeti işlei bşlt znınd (Strt tie) bşlyrk bitiş znın (Stop tie) kdr dev eder. Benzeti işleinin yürütülesi sırsınd odel düzenlee penceresinin lt kısındki ilerlee çubuğu üzerinde benzetiin ilerleesi gözlenebilir. Benzetiin yürütülesi esnsınd Strt (bşlt) kout düğesinin yerini Puse (durklt) kout düğesi ve onun ltınd d Stop (durdur) düğesi yer lır. Bun göre yürüte işlei istendiğinde durkltılbilir ve/vey durdurulbilir. Eğer durklt (Puse) işlei bşltılck olurs, Puse kout düğesinin yerini Continue (dev ete) kout düğesi yer lır. Bu durud istendiğinde dev ete vey istendiğinde durdur (Stop) koutu seçilebilir. Durdur düğesine bsıldığınd benzetiin yürütülesi 4

Bu işleler sonund odel düzenlee syfsındki elenlr şğıdki Şekildeki gibi görünecektir. t p Clock To Workspce y Gin To Workspce du/dt Step Td Gin Derivtive s+ Trnsfer Fcn2 Ti.

6 tlndn sonlndırılış olur. Bşlt znı, bitire znı vb gibi benzeti pretreleri Siultion enüsü üzerindeki Siultion Preters iletişi kutusundn değiştirilebilir. Siultion enüsü üzerindeki Siultion Preters kout düğesi üzerine tıkltılck olurs şğıd verilen benzeti pretreleri iletişi kutusu görülür. Benzeti Pretreleri İletişi utusu 5

Siultion Preters iletişi kutusundn değiştirilebilir.

Benzer belgeler

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3052 OTOMATİK KONTROL

ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELN3052 OTOMATİK KONTROL 2009-200 BAHAR ÖDEV 3 Konu: MATLAB ve Simulink programı ile PID ayarlarının bulunması ÖDEVDE İSTENENLER: Örnek olarak belirlenen