Bir Uçağın Yatış Kontrol Sistem Tasarımında Klasik ve Bulanık Denetleyici Etkileri



Benzer belgeler
Kontrol Sistemleri Tasarımı. Kontrolcü Tasarımı Tanımlar ve İsterler

Kontrol Sistemleri. Kontrolcüler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç GÖREN

ESM 406 Elektrik Enerji Sistemlerinin Kontrolü 4. TRANSFER FONKSİYONU VE BLOK DİYAGRAM İNDİRGEME

Ders #10. Otomatik Kontrol. Sürekli Hal Hataları. Prof.Dr.Galip Cansever. 26 February 2007 Otomatik Kontrol. Prof.Dr.

Ders #9. Otomatik Kontrol. Kararlılık (Stability) Prof.Dr.Galip Cansever. 26 February 2007 Otomatik Kontrol. Prof.Dr.

ESM406- Elektrik Enerji Sistemlerinin Kontrolü. 2. SİSTEMLERİN MATEMATİKSEL MODELLENMESİ Laplace Dönüşümü

ÇOKLU ALT SİSTEMLERİN SADELEŞTİRİLMESİ

Kontrol Sistemleri Tasarımı

Frekans Analiz Yöntemleri I Bode Eğrileri

Bölüm 7 - Kök- Yer Eğrisi Teknikleri

H09 Doğrusal kontrol sistemlerinin kararlılık analizi. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

BİR ISIL SİSTEMİN MODELLENMESİ VE SIEMENS SIMATIC S7 200 PLC İLE KONTROLÜ

ELECO '2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, 29 Kasım - 01 Aralık 2012, Bursa

ÇĐFT SARKAÇ SĐSTEMĐNĐN KAYAN KĐPLĐ KONTROLÜ

Otomatik Kontrol. Blok Diyagramlar ve İşaret Akış Diyagramları. Prof.Dr.Galip Cansever. Ders #3. 26 February 2007 Otomatik Kontrol

H03 Kontrol devrelerinde geri beslemenin önemi. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Kök Yer Eğrileri. Doç.Dr. Haluk Görgün. Kontrol Sistemleri Tasarımı. Doç.Dr. Haluk Görgün

Otomatik Kontrol. Fiziksel Sistemlerin Modellenmesi. Prof.Dr.Galip Cansever. Elektriksel Sistemeler Mekaniksel Sistemler. Ders #4

TOPRAKLAMA AĞLARININ ÜÇ BOYUTLU TASARIMI

3. DİNAMİK. bağıntısı ile hesaplanır. Birimi m/s ile ifade edilir.

DENEY 1 Laplace Dönüşümü

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ DOĞRUSAL (LİNEER) GERİ BESLEMELİ SİSTEMLERİN KARARLILIĞI

Haberleşme Gecikmeli Hibrid Enerji Üretim Sisteminin Kararlılık Analizi

GÜVENİLİR OLMAYAN SİSTEMLER İÇİN ARALIK ÇİZELGELEMESİ PROBLEMİ

dir. Periyodik bir sinyalin örneklenmesi sırasında, periyot başına alınmak istenen ölçüm sayısı N

Genetik Algoritma ile Kuru bir Trafonun Maliyet Optimizasyonu

HİDROLİK SİSTEMLERDE ENERJİ KAYIPLARI VE YÜK DUYARLI SİSTEMLERE GEÇİŞ

BULANIK MANTIK DENETLEYİCİLİ GÜÇ SİSTEM UYGULAMASI

12.7 Örnekler PROBLEMLER

Genetik Algoritma ile Kuru bir Trafonun Maliyet Optimizasyonu

Ders İçerik Bilgisi. Dr. Hakan TERZİOĞLU Dr. Hakan TERZİOĞLU 1

MOSFET BSIM3V3 EŞİK GERİLİMİ VE MOBİLİTE PARAMETRELERİNİN GENETİK ALGORİTMA İLE ÇIKARTILMASI

DEFORMASYON AĞLARINDA DATUMUN DUYARLILIĞA ETKİSİ EFFECT OF GEODETIC DATUM ON SENSITIVITY OF DEFORMATION NETWORKS

Kök Yer Eğrileri ile Tasarım

YAĞLAMA VE KAYMALI YATAKLAR

PI KONTROLÖR TASARIMI ÖDEVİ

Otomatik Kontrol. Kontrol Sistemlerin Temel Özellikleri

BULANIK MANTIK KULLANARAK ORTALAMA KAN BASINCININ DENETİMİ ÖZET CONTROL OF MEAN ARTERIAL PRESSURE USING FUZZY LOGIC ABSTRACT

LPG DEPOLAMA TANKLARININ GAZ VERME KAPASİTELERİNİN İNCELENMESİ

ENM 557 ÇOK ÖLÇÜTLÜ KARAR VERME

KARAYOLU VE DEMİRYOLU PROJELERİNDE ORTOMETRİK YÜKSEKLİK HESABI: EN KÜÇÜK KARELER İLE KOLLOKASYON

Đnsansı Robotun Kontrol Sistem Dizaynı Control System Design of a Humanoid Robot

BULANIK MANTIKLA UÇAK İNİŞ SIRALAMASININ YAPTIRILMASI

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ DENETİM SİSTEMLERİ LABORATUVARI DENEY RAPORU. Deney No: 3 PID KONTROLÜ

Bellek. t H t L. Çıkış Q. Veri. Q(t + )= f( Q(t), I 0, I 1,., I n-1 ) Q(t): Şimdiki değer Q(t + ): Sonraki değer

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ. DİNAMİK SİSTEMLERİN MODELLENMESİ ve ANALİZİ

DİELEKTRİK ÖZELLİKLER

Department of Electrical and Electronics Engineering - Electrical and Control Area. ELKE 405 Automatic Control Systems

U.Ü. Mühendislik Mimarlık Fakültesi Elektronik Mühendisliği Bölümü ELN3102 OTOMATİK KONTROL Bahar Dönemi Yıliçi Sınavı Cevap Anahtarı

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ BLOK DİYAGRAM İNDİRGEME KURALLARI

DURUM GERİBESLEMELİ UÇUŞ KONTROL SİSTEM TASARIMI. Emre KIYAK 1, * FLIGHT CONTROL SYSTEM DESIGN WITH STATE FEEDBACK

EKDZ modelinin farklı bina dağılımları içeren senaryolara uygulanarak eğim kırınımı etkisinin araştırılması

Uydu Kentlerin Tasarımı için Bir Karar Destek Sistemi ve Bilişim Sistemi Modeli Önerisi

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

KST Lab. Manyetik Top Askı Sistemi Deney Föyü

OTOMATİK KONTROL. Set noktası (Hedef) + Kontrol edici. Son kontrol elemanı PROSES. Dönüştürücü. Ölçüm elemanı

Afyon Kocatepe Üniversitesi 7 (2) Afyon Kocatepe University FEN BİLİMLERİ DERGİSİ

Sıvı Sıkışabilirliği ve Sıvı Ortamı Dalga Yayılma Sınır Şartlarının Baraj Deprem Davranışına Etkisinin Euler Yaklaşımıyla İncelenmesi

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Çevrimsel yüklemeye maruz tabakalı kompozitlerin maksimum yorulma ömrü için optimum tasarımı

SĐGORTA ŞĐRKETLERĐNĐN SATIŞ PERFORMANSLARININ VERĐ ZARFLAMA ANALĐZĐ YÖNTEMĐYLE BELĐRLENMESĐ ÖZET

DERSİN ADI DENEY ADI DENEYİN SORUMLUSU DENEYİN YAPILDIĞI LABORATUAR

BÖLÜM 7. Sürekli hal hatalarının değerlendirilmesinde kullanılan test dalga şekilleri: Dalga Şekli Giriş Fiziksel karşılığı. Sabit Konum.

>> pretty(f) s exp(10) 1/ s + 1 1/100 (s + 1) + 1 s

Cilt:11 Sayı: 4 s , 2008 Vol: 11 No: 4 pp , Yılmaz KORKMAZ, Fatih KORKMAZ ÖZET

OTOMOBİLLER İÇİN BULANIK MANTIK TABANLI HIZ SABİTLEYİCİ BİR SİSTEM

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELĐŞTĐRME PROJESĐ. 1. Endüstride kullanılan Otomatik Kontrolun temel kavramlarını açıklayabilme.

Kapalı Ortam Sıcaklık ve Nem Denetiminin Farklı Bulanık Üyelik Fonksiyonları Kullanılarak Gerçekleştirilmesi

Otomatik Kontrol. Kapalı Çevrim Kontrol Sistemin Genel Gereklilikleri. Hazırlayan: Dr. Nurdan Bilgin

TEK BÖLGELİ GÜÇ SİSTEMLERİNDE BULANIK MANTIK İLE YÜK FREKANS KONTRÜLÜ

Ders İçerik Bilgisi. Sistem Davranışlarının Analizi. Dr. Hakan TERZİOĞLU. 1. Geçici durum analizi. 2. Kalıcı durum analizi. MATLAB da örnek çözümü

Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, Eylül 2013, Malatya OTOMOTİV SİSTEMLERİ VE KONTROLÜ

DİNAMİK DEVRELERİN FREKANS DOMENİNDE İNCELENMESİ, FREKANS KARAKTERİSTİKLERİ VE BODE DİYAGRAMLARI

Darbeli Doppler Laminar Kan Akış Sinyal Simülasyonuna STFT ve AR Spektral Analizlerinin Uygulanması

Betonarme Kolonların Yanal Öngerme Metodu İle Depreme Karşı Güçlendirilmesi

Ayşe Aytaç, Berrin Yılma, Veli Deni GİRİŞ Kord Beleri, havalı latiklerde detek amacıyla kullanılan temel tektil malemelerdir. Kord bei, birbirine para

GÜVENLĐ HABERLEŞME ĐÇĐN YENĐ BĐR KAOTĐK SĐSTEMĐN SENKRONĐZASYONU Bildiri Konusu ( 3. Đletişim Kuramı Ve Teknikleri, Kaotik Sistemler )

Rüzgar Türbininde Kullanılan AC/DC Çeviricilerde Uzay Vektörü Modülasyonu Yöntemi ile Kontrol

Op-Amp Uygulama Devreleri

ÖN DİZAYNDA AĞIRLIK HESABI

EGE ÜNİVERSİTESİ-MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ-MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 1 MK371 ISI TRANSFERİ (2+2) DERSİ

ÇELİK YAPILARDA ELASTİK VE PLASTİK YÖNTEM ÇÖZÜMLERİ VE BİRLEŞİMLER

Ankara ve Kastamonu yöneticilerinin Mesleki Eğilime Göre Yönlendirme ve Kariyer. Rehberliği Projesinin Değerlendirme Sonuçları

Otomatik Kontrol. Otomatik kontrol sistemleri ve sınıflandırılması

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

KONTROL SİSTEMLERİNE GİRİŞ. Hazırlayan Dr.Birol Arifoğlu

GEMO DS207. Genel Özellikler: İLERİ / GERİ SAYICI

GRID INDUCTANCE IN SUBSTATION GROUNDING GRID DESIGN BASED ON GENETIC ALGORITHMS

1. MATEMATİKSEL MODELLEME

ROBOT KOL DENETİM TASARIMI İÇİN DURUM DEĞİŞKENLERİ GERİ BESLEMELİ VE TÜMLEVLİ DENETİMCİ YAKLAŞIMI

ÇELİK TEL HALAT DEMETİNİN MODELLENMESİ VE SONLU ELEMANLARLA ANALİZİ

T.C. NĠĞDE ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ ELEKTRĠK-ELEKTRONĠK MÜHENDĠSLĠĞĠ ANABĠLĠM DALI

(Mekanik Sistemlerde PID Kontrol Uygulaması - 1) SÜSPANSİYON SİSTEMLERİNİN PID İLE KONTROLÜ. DENEY SORUMLUSU Arş.Gör. Sertaç SAVAŞ

KLASİK BULANIK MANTIK DENETLEYİCİ PROBLEMİ : INVERTED PENDULUM

BULANIK MANTIK YÖNTEMİNİN PID DENETLEYİCİ PERFORMANSINA ETKİSİ

( ) BSIM MOSFET Model Parametrelerinin Ölçüm Yoluyla Belirlenmesine Yönelik Algoritmalar. Şuayb YENER 1 Hakan KUNTMAN 2. Özetçe. 2 BSIM MOSFET Modeli

H04 Mekatronik Sistemler. Yrd. Doç. Dr. Aytaç Gören

Kontrol Sistemlerinin Analizi

Sprott_94_A Kaotik Sisteminin Senkronizasyonu ve Bilgi Gizlemede Kullanılması

Transkript:

Makine Teknolojileri Elektronik Dergii Cilt: 7, No: 1, 010 (31-4) Electronic Journal of Machine Technologie Vol: 7, No: 1, 010 (31-4) TENOLOJĐ ARAŞTIRMALAR www.teknolojikaratirmalar.com e-issn:1304-4141 Makale (Article) Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında laik ve Bulanık Denetleyici Etkileri Emre IYA * * Anadolu Üniveritei Sivil Havacılık Y.O. Havacılık Elk. ve Elekt. Böl., 6470 Ekişehir/TÜRĐYE ekiyak@anadolu.edu.tr Özet aalı çevrim kontrol itemlerinde denetleyicinin amacı, girişe taki eden bir çıktı üretmektir. Sitem yaıına bağlı olarak bir takım ayarlamalar ile PD, PI ve PID denetleyiciler, bu amaçla ıklıkla kullanılırlar. Bulanık denetleyiciler de bu amaçla kullanılabilir olu, üyelik fonkiyonları ve kuralların eçimi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, bir uçağın yatış kontrol itemi için PD, PI, PID ve bulanık denetleyici karşılaştırmaları yaılmaktadır. laik denetleyiciler için kazanç ayarlamalarıyla itenen erformanta çıktılar elde edilebilir. Bulanık denetleyiciler için ie, kullanılacak giriş ve çıkış fonkiyonlarının ayıının ve kural ayıının arttırılmaıyla yoluyla daha iyi değerler elde edilebilir. Anahtar elimeler: Otomatik uçuş kontrol, laik denetleyiciler, Bulanık denetleyiciler. Effect of Aircraft Roll Control Sytem Deign with Claical and Fuzzy Controller Abtract The aim of the controller of the cloed loo control ytem i to roduce an outut following the inut. PD, PI, and PID controller are widely ued for thi aim with ome variation according to the ytem tructure. The fuzzy controller can be ued for thi aim, for which the memberhi function and the choice of the rule are eential. In thi tudy, the comarion of the PD, PI, PID, and fuzzy controller are realized for the roll control ytem of an airlane. In claical controller, the outut having the referred erformance can be obtained by adjuting the gain; wherea, for the fuzzy controller better value can be obtained by increaing the number of inut and outut function and the number of the rule. eyword : Automatic flight control, Traditional controller, Fuzzy controller. 1. GĐRĐŞ aalı çevrim kontrol itemlerinin amacı, girişte verilen değerin çıkışta elde edilmei ya da girişi taki eden bir çıktı üretme şeklinde öylenebilir. Şekil 1 de, kaalı çevrim kontrol iteminin blok diyagramı verilmektedir. Burada, karşılaştırıcı, itenen giriş değeri ile çıkışın algılayıcı tarafından ölçülen değerini karşılaştırır ve bir hata inyali (e(t)) üretir. Denetleyici, hata inyalini giriş olarak kullanır ve kendi denetim tiine bağlı olarak bir karar inyali üretir. Eyleyici, karar inyalini kullanan hareketli bir elaman olu, hata inyalini küçültecek yönde bir düzeltme inyali üretir. arşılaştırıcı görevini yaabilmei için itenen giriş (r(t)) ile algılayıcılardan elde edilen geribelemenin aynı birim cininden olmaı gerekmektedir. Örneğin baınçla alakalı bir item için itenen giriş eğer elektriki olarak uygulanmışa, item çıkışında elde edilen baınç değerinin algılayıcı tarafından elektrik inyaline çevrilerek karşılaştırıcıya iletilmei lazımdır. Buradan da anlaşılacağı üzere, algılayıcı, hem item çıkışındaki Bu makaleye atıf yamak için IYA E., Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında laik ve Bulanık Denetleyici Etkileri Makine Teknolojileri Elektronik Dergii, 010 (7) 31-4 How to cite thi article IYA E., Effect of Aircraft Roll Control Sytem Deign with Claical and Fuzzy Controller Electronic Journal of Machine Technologie, 010 (7) 31-4

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında büyüklüğü ölçer hem de gerektiğinde farklı bir inyal tiine dönüştürür. Bu ayede çıkışta, itenen giriş elde edilir [1]. r(t) + - e(t) m(t) Denetleyici Eyleyici Sitem c(t) Algılayıcı Şekil 1. aalı çevrim kontrol iteminin blok diyagramı [1] Bir otomatik kontrol itemi taarlamak için, önce üreç ya da tüm itemin özelliklerine uygun matematikel modele ihtiyaç vardır. Denetleyicinin matematikel modeli daha onra geliştirili, uygulanabilir. Verilen bir item için göz önünde bulundurulmaı gereken iki önemli durum vardır. Bunlardan ilki, itemin kararlılığına bağlı geçici durum tekiidir. Bir itemin çıkışı, zamana bağımlı olarak alınım yaarak veya ani şekilde artma ergilemiyora, itemin kararlı olduğu öylenebilir. Geçici durum tekii, yükelme zamanı, aşma (overhoot) yüzdei ve yerleşme zamanının ölçülmeiyle belirlenebilir. Sitem için önem arz eden ikinci durum, durgun durum tekiidir. Bu da, yerleşme zamanı hataının ölçülmeiyle belirlenir []. Şekil de, ikinci mertebeden kaalı döngü bir itemin birim baamak tekii üzerinde bu tanımlamalar göterilmektedir. Şekil. Đkinci mertebeden bir itemin birim baamak tekii laik denetleyiciler ile ilgili literatürde bir çok çalışma mevcuttur. Bu ti denetleyicilerdeki bir takım dezavantajlar düşünüldüğünde bulanık mantığa dayalı denetleyiciler çözüm için kullanılabilirler. wong ve arkadaşları tarafından uçaklardaki eyleyici, algılayıcı ya da başka alt item arızalarında itemi bu arızalara rağmen kontrol altında tutmaya çalışan bulanık denetleyiciye dayalı bir kontrol itemi geliştirilmiştir [3]. Robinon ve arkadaşları, hava trafik işleyişinde kullanılmak üzere bulanık mantığa dayalı bir zaman düzenlemei algoritmaı geliştirmişlerdir. Çalışmalarında, bulanık mantığa dayalı algoritma ile hava alanından ayrılan uçakların minimum zaman gecikmei ile ayrılmalarını ağlamışlardır [4]. Innocenti ve arkadaşları tarafından kol uçuşu yaan uçakların birbirinin uçuş güvenliğini tehlikeye 3

ıyak E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 okmadan uçuş görevlerini yerine getirmelerini ağlayan bulanık denetleyicinin kullanıldığı kontrol taarımı gerçekleştirilmiştir [5]. Uru ve Uru tarafından, bir avaş uçağı için bulanık denetleyicinin kullanıldığı kilitlenmeyi önleyici fren itemi taarımı gerçekleştirilmiştir. Çalışmalarında emniyetli ve çabuk durmanın yanında, uçak tekeri ile yol araındaki ürtünme katayılarını da dikkate alı, tekerlerin kaymaını önleyen ve yatay kararlılığı garantileyen fren ayarını yamayı hedeflemişlerdir [6]. Shill ve arkadaşları tarafından yaay inir ağı tabanlı bir bulanık denetleyici ile bir uçağın farklı başlangıç durumlarından ite teker koyana kadar itenen yörüngeyi taki edebilen bir kontrol itemi taarımı gerçekleştirilmiştir [7]. Bu çalışmada, bir uçağın yatış kontrol itemi için PD, PI, PID ve bulanık denetleyici karşılaştırmaları yaılmaktadır. Çalışmada her bir denetleyicinin avantajları ve dezavantajları, taarım açıından karşılaştırılı, onuç kımında yorumlanmaktadır. ontrol iteminin çok önemli olduğu uçak gibi itemlerde denetleyici tii, kazanç değerleri vb. özellikler çok iyi belirlenerek itemlerin en etkili şekilde kullanılmaları açıından çalışma dikkat çekmektedir.. DENETLEYĐCĐLER Denetleyiciler, gelenekel ti ve bulanık mantığa dayalı denetleyiciler olmak üzere iki tite incelenecektir..1. Gelenekel Denetleyiciler Endütride yaygın olarak kullanılan kontrol düzeneği PID ti denetleyicilerdir. Böyle bir kontrol düzeneğinde, denetleme işlemi üç ayrı birimde gerçekleştirilir. Amaç, aşma zamanını, yerleşme zamanını ve yerleşme zamanı hataını belirlenen değerde tutmak ve item kararlılığını ağlamaktır [1]. PID (Proortional+Integral+Derivative) kontrol; bu üç temel kontrol etkiinin ütünlüklerini tek bir birim içinde birleştiren bir kontrol etkiidir. Đntegral etki, itemde ortaya çıkabilecek kalıcı-durum hataını ıfırlarken türev etkide, yalnızca PI kontrol etkii kullanılmaı haline göre itemin aynı bağıl kararlılığı için ceva hızını artırır. Buna göre PID kontrol organı itemde ıfır kalıcı durum hataı olan hızlı bir ceva ağlar. PID kontrol itemi, diğerlerine göre daha karmaşık yaıda olu, o oranda ahalıdır. Burada 33, i ve d arametrelerinin uygun bir ayarı ile itenen bir kontrol ağlanabilir. Eğer bu katayılar uygun bir şekilde ayarlanamayacak olura, PID kontrolün ağlayacağı ütün özelliklerden yararlanılamaz. Üç ayrı denetleme bölümü kıaca aşağıda açıklanmıştır. 1. kıım : Orantı Đşlemi (P) P (t) kontrol inyali, hata inyalinin belli bir katına getirilir. oranal denetleyicinin kazancı olarak da adlandırılabilir.. kıım : Đntegral Đşlemi (I) P(t) = e(t) (1) I (t) kontrol inyali, o andaki zamana bağlı olarak hata inyalinin kümülatif tolamı şeklinde, i abitiyle ifade edilen bir katıdır. Burada i integral denetleyiciinin kazancını götermektedir.

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında t I (t) = i e(t) dt () 0 3. kıım : Türev Đşlemi (D) D (t) kontrol inyali, hata inyalinin aynı andaki değişim oranının d abitiyle ifade edilen bir katıdır. Burada d türev alıcı denetleyicinin kazancını götermektedir. D(t) de(t) = d (3) dt Bütün işlemler bir bütün halinde m (t) kontrol inyali, şu şekilde yazılır: t de(t) m(t) = e(t) + i e(t)dt+ d (4) 0 dt Temel olarak dinamik bir yaı kontrol altında tutulmak itendiğinde, PI ti denetleyiciler bunun için uygundur. Bu işlemler, birinci dereceden diferaniyel denklemlerle açıklanabilir. Örneğin, bir u tankındaki u eviyei kontrolü bu ti denetleyicilerle yaılabilir. PID ti denetleyiciler ie, dinamik yaının ikinci landa düşünüldüğü durumlar için daha uygundur. Buna örnek olarak, ürtünme hareketinin işin içine girdiği durumlar verilebilir. Sitemin karmaşıklığı arttıkça, bait bir PID ti denetleyicide yeterli olmayabilir... Bulanık Mantık Denetleyicii Bulanık mantık denetleyicii, inanın dilel ve ezgiel doğaını kullanıldığı bir denetim tiidir. Denetleyici; bulanıklaştırma, kurallar kümei ve durulaştırma birimlerinden meydana gelir. Mikrobilgiayarların kullanımına başlanmaıyla bu tite denetleyicilerin kullanım yerleri de her geçen gün hızla artmış, özellikle matematik modeli çok iyi yaılamayan itemlerde uygulamalara gidilmiştir [1]. 3. BĐR UÇAĞIN YATIŞ ONTROLÜNDE DENETLEYĐCĐ ETĐLERĐ Bir uçağın konum kontrol itemine ait ileri yol tranfer fonkiyon modeli aşağıdaki gibidir []: 81565 G 1 () = (5) (+ 361.) Bu iteme, PD denetleyici taarlanacağı düşünülerek öncelikle itemin ileri yol tranfer fonkiyonu 81565( + d) G() = (6) (+ 361.) şeklinde yazılabilir. Bu durumda, birim negatif geri belemeli kaalı çevrim tranfer fonkiyonu ie aşağıdaki gibi elde edilir: 34

ıyak E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 θ θ y r () () = 81565( + (361.1+ 81565 )+ 81565 + d d ) (7) onum, hız ve ivme kararlılık hataları, = lim G() = h 0 k = lim G() = ve 1 e = = 0 (8) 0 1+ 57.1 ve h k 1 e = = 0.000443/ (9) 1 = lim G() 0 ve e = = (10) 0 iv = olduğu ve itemin birim baamak ve rama fonkiyon girişlerine uygun ceva verdiği anlaşılır. Birim baamak girişler için kararlılık hal hataının 0.000443 eşit veya küçük olan bir taarım yaılmak iteniyora, 1 eçilmelidir. PD denetleyicili itemin ileri yol tranfer fonkiyonu iv wn (+ d) G() = (11) (+ ζw ) şeklinde yazılır. Eşitlik (6) a göre, önüm oranı ζ = 1 olacak şekilde kritik önümlü bir item taarlanmak iteniyora, önüm çaranı w n = 90. 9 olur. Öte yandan karakteritik denklem, n + (361.+ 81565 )+ 81565 = 0 (1) olarak yazılı, = 1 olarak eçilen bir kazanç değeriyle alınıra, d 361.+ 81565 = ζw eşitliğinden 0.00177 d = olarak elde edilir. Bu katayılar kullanılarak itemin birim baamak cevabı Şekil 3 deki gibi elde edilmiştir. d n 35

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında Şekil 3. PD denetleyici kullanılarak elde edilen birim baamak cevabı Şekil 3 incelendiğinde itemin birim baamak yanıtının oldukça hızlı olduğu görülmektedir. Birim baamak girişler için kararlılık hal hataı ie 0.000443 gibi oldukça küçük bir değerdir. Sitemin ileri yol tranfer fonkiyonu ikinci dereceden olmaına rağmen eçilen PD kazançları nedeniyle item artık birinci dereceden item davranış özelliği götermektedir. onum kararlılık hataının ıfır ve hız kararlılık hataının ıfıra çok yakın olmaı ebebiyle item birim darbe ve birim baamak girişlere uygun olmakla birlikte, ivme kararlılık hataının olmaı ebebiyle arabolik girişli fonkiyonlar için uygun değildir. Eşitlik (5) de verilen iteme, PI denetleyici taarlanacağı düşünülerek öncelikle itemin ileri yol tranfer fonkiyonu şeklinde yazılabilir []. onum, hız ve ivme kararlılık hataları, iv 81565(+ i / ) () = (13) (+ 361.) G k = lim G() = ve 1 e = = 0 (14) 0 1+ 36 k h = lim G() = ve 1 e = = 0 (15) 0 0 = lim G() = 57.1 ve i h 1 0.000443 e = = (16) olduğu ve itemin birim baamak, rama ve arabolik fonkiyon girişlerine uygun ceva verdiği anlaşılır. Taarımın, arabolik fonkiyonlu girişler için kararlılık hal hataının 0. ye eşit veya küçük olmaı itenildiği kabulü altında i 0. 0015 eçilmelidir. Öte yandan karakteritik denklem, iv i

ıyak E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 3 + 361. + 81565 + 81565 = 0 (17) i olarak yazılı, Routh Hurwitz kararlılık teti uygulanıra, 0< < 361. için itemin kararlı olduğu görülür. i = 0. 08 ve = 0. 08 olarak eçildiğinde her iki şartta ağlanmış olur. Bu katayılar kullanılarak itemin birim baamak cevabı Şekil 4 deki gibi elde edilmiştir. i Şekil 4. PI denetleyici kullanılarak elde edilen birim baamak cevabı Şekil 4 incelendiğinde itemin birim baamak yanıtının PD denetleyicili iteme göre daha yavaş olduğu görülmektedir. Parabolik fonkiyonlu girişler için kararlılık hal hataı ie 0. gibi oldukça küçük bir değerdir. Sitemin ileri yol tranfer fonkiyonu üçüncü dereceden olmaına rağmen eçilen PI kazançları nedeniyle item artık ikinci dereceden item davranış özelliği götermektedir. onum kararlılık hataının ve hız kararlılık hataının ıfır olmaı ebebiyle item birim darbe ve birim baamak girişlere uygun olmakla birlikte, ivme kararlılık hataının 0. olmaı ebebiyle arabolik girişli fonkiyonlar içinde uygundur. Ancak % 5 civarı bir aşma öz konuudur. ararlılık hal hataı daha küçük olarak eçilmek iteniyora kazanç değeri daha büyük olarak eçilecek ve ona bağlı olarak de değişecektir. i Eşitlik (5) de verilen iteme, PID denetleyici taarlanacağı düşünülerek öncelikle itemin ileri yol tranfer fonkiyonu 81565(+ i / ) () = (18) (+ 361.) G PID denetleyici eri bağlı PD ve PI kıımlarından oluşan tranfer fonkiyonu şeklinde yazılabilir []: Buradan; i = (1 )( i + d + = + d ) 1 (19) GPID + 37

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında = + (0) d d1 d1 i = (1) = () i i onucuna ulaşılır. PD kımı için öncelikle itemin ileri yol tranfer fonkiyonu 81565(1+ d ) () = (3) (+ 361.) G 1 şeklinde yazılabilir. Bu durumda, birim negatif geribelemeli kaalı çevrim tranfer fonkiyonu ie aşağıdaki gibi elde edilir: θ θ y r () () = 81565(1+ + (361.1+ 81565 d1 d 1 ) )+ 81565 (4) onum, hız ve ivme kararlılık hataları, k = lim G() = ve 1 e = = 0 (5) 0 1+ h = lim G() = 0 k 1 57.1 ve e = = 0. 000443 (6) h 1 = lim G() 0 ve e = = (7) 0 iv = olduğu ve itemin birim baamak ve rama fonkiyon girişlerine uygun ceva verdiği anlaşılır. Öte yandan karakteritik denklem, iv + (361.+ 81565 )+ 81565= 0 (8) d1 olarak yazılı, 361.+ 81565 = ζw eşitliğinden d = 0. 00177 olarak elde edilir. d n 1 Öte yandan PI kımı için öncelikle itemin ileri yol tranfer fonkiyonu 1630.53 ( 500)( / ) () + + i = (9) (+ 361.) G şeklinde yazılabilir. / = 10 gibi küçük bir değer eçilerek PID denetleyiciye ait kazançlar i = 0.305, d = 0. 00053 ve i = 3 olarak bulunur. Bu katayılar kullanılarak itemin birim baamak cevabı Şekil 5 deki gibi elde edilmiştir. 38

ıyak E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Şekil 5. PID denetleyici kullanılarak elde edilen birim baamak cevabı Üç ti denetleyicinin bir arada birim baamak yanıtları Şekil 6 da göterilmektedir. Şekil 6. 3 ti denetleyicinin birim baamak cevaları Şekil 6 incelendiğinde PID denetleyicili itemin birim baamak yanıtının PD denetleyicili iteme göre daha yavaş, PI denetleyicili iteme göre ie daha hızlı olduğu görülmektedir. Đyi taarlanmış bir PID denetleyici, ayrı ayrı taarlanmış PI ve PD denetleyicili itemin iyi özelliklerini bir arada göterir. Eşitlik (5) de verilen iteme, bulanık denetleyici taarlanacağı düşünülerek, item blok diyagram yaıı aşağıdaki gibi oluşturulmuştur. 39

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında Şekil 7. Sitem blok yaıı Sitemde hata, hatanın değişimi ve çıkışa ait üyelik fonkiyonları Şekil 8, Şekil 9 ve Şekil 10 da görüldüğü gibi tanımlanmıştır. Bu üyelik fonkiyonlarının eçimlerinde, ezgiel yol kullanılmıştır. Şekil 8. Hata üyelik fonkiyonları Şekil 9. Hatanın değişimi üyelik fonkiyonları Şekil 10. Çıkış üyelik fonkiyonları Siteme ait kural tablou ie Tablo 1 deki gibi oluşturulmuştur. 40

ıyak E. Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Tablo 1. Siteme ait kural tablou Şekil 8-10 daki üyelik fonkiyonları ve Tablo 1 deki kural tablou kullanılarak itemin birim baamak cevabı Şekil 11 deki gibi elde edilmiştir. Şekil 11. Bulanık denetleyici kullanılarak elde edilen birim baamak cevabı Şekil 11 incelendiğinde bulanık denetleyicili itemin birim baamak yanıtının PD ve PID denetleyicili iteme göre daha yavaş, PI denetleyicili iteme göre ie daha hızlı olduğu görülmektedir. Aşma açıından incelendiğinde ie, PI ve PID denetleyicili iteminkinden daha iyi bir erformana ahi olduğu görülmektedir. 4. SONUÇ VE ÖNERĐLER Bu çalışmada, uçuş kontrol iteminde önemli bir yer tutan yatış kontrolünün klaik PD, PI ve PID denetleyici ve bulanık denetleyici kullanılarak taarımı incelenmiş ve elde edilen onuçlar karşılaştırılmıştır. PD denetleyicili item incelendiğinde, itemin birim baamak yanıtının oldukça hızlı olduğu görülmektedir. Sitemin ileri yol tranfer fonkiyonu ikinci dereceden olmaına rağmen eçilen PD kazançları nedeniyle item artık birinci dereceden item davranış özelliği götermektedir. onum kararlılık hataının ıfır ve hız kararlılık hataının ıfıra çok yakın olmaı ebebiyle item birim darbe ve birim baamak girişlere uygun olmakla birlikte, ivme kararlılık hataının olmaı ebebiyle arabolik girişli fonkiyonlar için uygun değildir. PD denetleyicili item taarlanılırken, hız kararlılık hal hataının 41

Teknolojik Araştırmalar: MTED 010 (7) 31-4 Bir Uçağın Yatış ontrol Sitem Taarımında daha küçük olmaı iteniyora kazanç değeri daha küçük olarak eçilebilir. Böylece birim baamak girdilere daha uygun ceva elde edilebilir. Fakat arabolik fonkiyon girdileri için uygun değildir. PI denetleyicili itemin birim baamak yanıtının PD denetleyicili iteme göre daha yavaş olduğu görülmektedir. Sitemin ileri yol tranfer fonkiyonu üçüncü dereceden olmaına rağmen eçilen PI kazançları nedeniyle item artık ikinci dereceden item davranış özelliği götermektedir. onum kararlılık hataının ve hız kararlılık hataının ıfır olmaı ebebiyle item birim darbe ve birim baamak girişlere uygun olmakla birlikte, ivme kararlılık hataının 0. gibi küçük bir değer olmaı ebebiyle arabolik girişli fonkiyonlar içinde uygundur. Ancak % 5 civarı bir aşma öz konuudur. PI denetleyicili item taarlanılırken, ivme kararlılık hal hataının daha küçük olmaı iteniyora i kazanç değeri daha büyük olarak eçilebilir. Böylece arabolik girdilere daha uygun ceva elde edilebilir. PID denetleyicili itemin birim baamak yanıtının PD denetleyicili iteme göre daha yavaş, PI denetleyicili iteme göre ie daha hızlı olduğu görülmektedir. Đyi taarlanmış bir PID denetleyici, ayrı ayrı taarlanmış PI ve PD denetleyicili itemin iyi özelliklerini bir arada göterir. Bulanık denetleyicili itemin birim baamak yanıtının PD ve PID denetleyicili iteme göre daha yavaş, PI denetleyicili iteme göre ie daha hızlı olduğu görülmektedir. Aşma açıından incelendiğinde ie, PI ve PID denetleyicili iteminkinden daha iyi bir erformana ahi olduğu görülmektedir. Đyi taarlanmış bir bulanık denetleyici ile daha iyi erformanta çıkış elde edilebilir. 5. AYNALAR 1. Yükel, Đ., 001, Otomatik ontrol Sitem Dinamiği ve Denetim Sitemleri, Uludağ Üniveritei. uo, B. C., 00, Otomatik ontrol Sitemleri, Literatür Yayınları 3. wong, W. A., Paino,. M., Laukonen, E. G., Yurkovich, S., 1995, Exert Suerviion of Fuzzy Learning Sytem for Fault Tolerant Aircraft Control, Proceeding of the IEEE. Vol. 83, No. 3, 466-483 4. Robinon, J. E., Davi, T. J., and Iaacon, D. R., 1997, Fuzzy Reaoning-Baed Sequencing of Arrival Aircraft In The Terminal Area, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, New Orlean, LA, 1-11 5. Innocenti, M., Giulietti, F. and Pollini, L., 00, Intelligent Management Control for Unmanned Aircraft Navigation and Formation eeing, Intelligent Sytem for Aeronautic, Belgium 6. Uru, I., Uru, F., 003, An Intelligent ABS Control Baed On Fuzzy Logic Aircraft Alication, Proceeding of the International Conference on Theory and Alication of Mathematic and Informatic ICTAMI 003, Alba Iulia, 355-368 7. Shill, P. C., Hoain, A., han, A. N. and Ahan, M., 004, Alication of Evolutionary Fuzzy Sytem in Aircraft Control, 3rd International Conference on Electrical & Comuter Engineering, ICECE 004. Dhaka, Bangladeh, 18-1 4