Eviricilerin harmonik eliminasyonunda optimum anahtarlama açılarının genetik algoritmalar ile elde edilmesi

Finding optimum switching angles on harmonic elimination inverters by genetic algorithms

Özet

Bu çalışmada, eviriciden elde edilen kare dalga formundaki tam sinüs olmayan işarette meydana gelen, istenmeyen harmonileri bastırabilmek için, bir arama ve optimizasyon yöntemi olan Genetik Algoritmalar(GA) mantığı içerisinde yazılan bir Matlab programı ile optimum sayıda, optimum anahtarlama açı yerlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Optimum anahtarlama açıları, birinci harmonik genliğini en büyük, bastırılacak harmonik genliklerini de en küçük yapan açılardır. Eviricilerde harmonik elıminasyonunun gerekliliği üzerinde durulmuş ve eliminasyonun yapılmadığı durumlarda harmoniklerin olumsuz etkileri verilmiştir. Var olan bu harmonikleri bastırmak için kullanılabilecek filtreler hakkında kısaca bilgi verilmiştir. Gerekli matematiksel temeller oluşturularak problem GA'ya uygulanmış, amaç ve uygunluk fonksiyonu tanımlanarak programın çalışması adım adım anlatılmıştır. GAHE(Genetik Algoritmalar ile Harmonik Eliminasyonu) programı ile çözülen problemlerin sonuçları, önceden klasik optimizasyon yöntemleriyle bulunmuş olan bazı çözümlerle ve değişik giriş durumlarında birbirleriyle karşılaştırılarak tablo ve grafik halinde verilmiş ve yöntemin başarısı belirlenmiştir.

Abstract

In this study, finding optimum numbers, optimum switching angle locates are purposed by using a Matlab program that is written in the sense of Genetic Algorithm(GA) which is a method of optimization and searching in order to suppress undesirable harmonics that occur on not complete sinusoidal signal at the square wave form that is optained from inverter. Optimum switching angles are the angles which make the first harfnonic amplitude the biggest and the harmonic amplitudes which is to suppress the smallest. The necessity of harmonic elimination in inverters and the negative effects of the harmonics are explained. A brief information on filters which are used to suppress the harmonics is given. GA Technique is applied for the harmonic elimination by defining the fitness function and cost function. The details of developed program are explained step by step. The optained results are given both in tabular and graphical form. The results from GA are compared with the results optained from classical optimization techniques with different initial conditions and the success of this technique is proved.