DC Motorun Otomatik Ayarlamalı PID ile Hız Kontrolünün Gerçekleştirilmesi

Özet

Kontrol uygulamalarında gelişmiş kontrolörler kullanılsa da PID (Proportional-Integral-Derivative) kontrolörler basit yapısından ve kolay uygulanabildiğinden dolayı endüstride tercih edilmektedir. Ancak kontrol edilecek platforma uygun PID parametrelerinin ayarlanması oldukça güç olabilmektedir. Bu parametrelerin deneme yanılma yöntemiyle ayarlanması zaman ve iş kaybına sebep olmakla birlikte bu yolla tespit edilen parametrelerle ayarlanan kontrolörler yeterince verimli bir çalışma karakteristiği sunmayabilmektedir. PID parametrelerinin ayarıyla ilgili bu sorunların üstesinden gelebilmek için çok sayıda otomatik ayar yöntemi geliştirilmiştir. Bu makalede Åström ve Hägglund tarafından önerilen otomatik ayar yöntemi bir DC motoru hız kontrol sistemine uygulanmıştır. Bu DC motor hız kontrol sistemi LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Electronic Workbench) ortamında geliştirilen ara yüz ve CompactRIO ünitesi üzerinde gerçekleştirilmiştir. Deneme yanılma ve iki farklı otomatik ayarlama yöntemiyle elde edilen PID parametreleri DC motor kontrol sistemi üzerinde denenmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, LabVIEW otomatik ayarlama yöntemiyle elde edilen parametrelerle işletilen PID kontrolörün daha iyi performans gösterdiğini göstermiştir.

Abstract

Although advanced controllers are used in control applications, proportional-integral-derivative (PID)controllers are preferred in industry due to their simple structure and ease of application. However, itcan difficult to set these controller parameters for the controlled platform. These parameters tuningwith trial-error method leads to time and job loss, and the parameters determined in this way cannotprovide a sufficiently efficient operating characteristic. In order to overcome this problem related toPID parameter tuning many automatic tuning methods have been developed. In this paper, theautomatic tuning method proposed by Aström and Hagglund was applied to a DC motor speed controlsystem. The DC motor speed control system was implemented in an interface designed on LaboratoryVirtual Instrument Electronic Workbench (LabVIEW) environment and CompactRIO unit. The PIDparameters obtained with trial-error and two types auto-tuning methods were tested in the DC motorcontrol system and achieved results were compered. The results showed that performance of the PIDcontroller tuned with LAbVIEW auto-tuning method is better than others.