SavedAdd your journal

Journals / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 1

Analytical approach on the design of fractional order proportional-integral controller for second order plus time delay models

İkinci derece zaman gecikmeli modeller için kesir dereceli oransal-integral denetleyici tasarımında analitik yaklaşım

Radek MATUSU
Bilal ŞENOL
Uğur DEMİROĞLU
Pages
121–136
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Önerilen denklemler, literatürden iki farklı model üzerine uygulanmış ve sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Bu yayın, ikinci derece zaman gecikmeli modellerin kararlılık ve dayanıklı performansı için kesir dereceli oransal-integral denetleyicinin adım adım tasarımına odaklanmaktadır.
📊
Key Findings & Data:Bu yayın, probleme farklı bir bakış açısı getirmektedir.
💡
Conclusion & Impact:Önerilen denklemler, literatürden iki farklı model üzerine uygulanmış ve sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.
🔬Design:Review & Systematic Survey
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:SOPTD model · FOPI denetleyici · analitik tasarım

Özet

Bu yayın, ikinci derece zaman gecikmeli modellerin kararlılık ve dayanıklı performansı için kesir dereceli oransal-integral denetleyicinin adım adım tasarımına odaklanmaktadır. Analitik olarak elde edilmiş denklemler genelleştirilmiştir ve söz konusu modeller için kullanılabilir. Yöntemin ana hedefi, Bode çizimindeki kazanç ve faz kesim frekansları arasında kalan faz eğrisini düzleştirmektir. Bu şekilde, kazanç değişimlerine karşı dayanıklılık sağlanacaktır. Bunun yanısıra, tüm sistemin kararlılığı temin edilecektir. Tasarım aşamasında, literatürde var olan çalışmaların aksine sadece kazanç kesim frekansı değil, kazanç ve faz kesim frekanslarının her ikisi de ele alınmıştır. Ayrıca, faz düzleştirme işlemi faz türevinin sıfıra eşitlenmesi ile sağlanmamıştır. Bu yayın, probleme farklı bir bakış açısı getirmektedir. İki farklı denetleyici hesaplanmıştır. İlk denetleyici, istenen kazanç kesim frekansı ve faz payı özelliklerini sağlamaktadır. İkinci ise faz kesim frekansı ve kazanç payını temin etmektedir. Daha sonra bu denetleyiciler bağlanmıştır ve her iki durumu da sağlayan tek bir denetleyici elde edilmiştir. Önerilen denklemler, literatürden iki farklı model üzerine uygulanmış ve sonuçlar grafiksel olarak verilmiştir.

🔖

Cite This Article

MATUSU, R., ŞENOL, B., DEMİROĞLU, U. (2022). Analytical approach on the design of fractional order proportional-integral controller for second order plus time delay models. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 1, 121–136. https://ajindex.com/articles/523418

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (14)

  1. Podlubny, I., Fractional-order systems and PI/sup /spl lambda//D/sup /spl mu//-controllers, IEEE Transactions on Automatic Control., 44, 208–214, 1999.
  2. Petras, I., Stability of Fractional-Order Systems with Rational Orders, Fractional Calculus and Applied Analysis., 12, 269–298, 2008.
  3. Karcı, A., Kesir Dereceli Türevin Yeni Yaklaşımının Özellikleri, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University., 30, 2015.
  4. Valdes-Parada, F. J., Alberto Ochoa-Tapia, J., Alvarez-Ramirez, J., Effective medium equations for fractional Fick’s law in porous media, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications., 373, 2007.
  5. Arena, P., Caponetto, R., Fortuna, L., Porto, D., Nonlinear Noninteger Order Circuits and Systems — An Introduction, WORLD SCIENTIFIC, 2000.
  6. Silva, M. F., Machado, J. A. T., Lopes, A. M., Fractional Order Control of a Hexapod Robot, Nonlinear Dynamics., 38, 2004.
  7. Vinagre, B. M., Chen, Y. Q., Petráš, I., Two direct Tustin discretization methods for fractional-order differentiator/integrator, Journal of the Franklin Institute., 340, 2003.
  8. Tavazoei, M. S., Haeri, M., A necessary condition for double scroll attractor existence in fractional-order systems, Physics Letters A., 367, 2007.
  9. Senol, B., Ates, A., Baykant Alagoz, B., Yeroglu, C., A numerical investigation for robust stability of fractional-order uncertain systems, ISA Transactions., 53, 2014.
  10. Senol, B., Yeroglu, C., Tan, N., Analysis of fractional order polynomials using Hermite-Biehler theorem, ICFDA’14 International Conference on Fractional Differentiation and Its Applications 2014, 1–5, 2014.
  11. Wang, J., Zong, Q., Su, R., Tian, B., Continuous high order sliding mode controller design for a flexible air-breathing hypersonic vehicle, ISA Transactions., 53, 690–698, 2014.
  12. Tajaddodianfar, F., Reza Moheimani, S. O., Owen, J., Randall, J. N., A self-tuning controller for high-performance scanning tunneling microscopy, 1st Annual IEEE Conference on Control Technology and Applications, CCTA 2017, 106–110, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017.
  13. Liu, H., Li, D., Xi, J., Zhong, Y., Robust attitude controller design for miniature quadrotors, International Journal of Robust and Nonlinear Control., 26, 681–696, 2016.
  14. Rashid, A. R. M., Siddikhan, P. M., Selvakumar, C., Suresh, M., The performance analysis of PID controller with setpoint filter and anti integral Windup for a FOPDT thermal process, Proceedings of 2017 3rd IEEE International Conference on Sensing, S