DC Motorun Otomatik Ayarlamalı PID ile Hız Kontrolünün Gerçekleştirilmesi
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.
Performing Speed Control of a DC Motor with Auto-Tuning PID Said
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.
___
- Bolat, E.D., Erkan, K. and Postalcıoğlu, S., 2005.
Experimental Autotuning PID Control of Temperature
Using Microcontroller. EUROCON, Serbia &
Montenegro, Belgrade, 266-269.
- de Sousa Neves, M.G., 2009. Relay method on autotuning automation solutions, Universidade Técnica de
Lisboa, Instituto Superior Técnico.
- Elmas, Ç., Akcayol, M.A. and Yiğit, T., 2009. Bulanık PI
Denetleyici ile Bir Anahtarlamalı Relüktans Motorun
Hız Denetimi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 22/1,
65-72.
- Hang, C.C., Aström, K.J. and Wang, Q.G., 2002. Relay
feedback auto-tuning of process controllers — a
tutorial review, Journal of Process Control, 12/1, 143-
162.
Ho, W.K., Feng, E.B. and Gan, O.P., 1996. A Novel Relay
- Auto-Tuning Technique for Processes With
Integration, Control Eng. Practice, 7/4, 923-928.
- Ho, W.K., Hong, Y., Hansson, A., Hjalmarsson, H. and
Deng, J.W., 2003. Relay auto-tuning of PID controllers
using iterative feedback tuning, Automatica, 39, 149-
157.
- Jahanshahi, E., Sivalingam, S. and Schofield, J.B., 2015.
Industrial test setup for autotuning of PID controllers
in large-scale processes: Applied to Tennessee
Eastman process, IFAC-PapersOnLine, 48, 469-476.
- Kadu, C.B., Bhusal, S.B. and Lukare, S.B, 2015. Autotuning
of Pid Controller for Robot Arm and Magnet Levitation
Plant, International Journal of Research in Engineering
and Technology, 4/1, 186-193.
- Kutlu, A. and Turan, C., 2010. Elektronik Deney
Modüllerinin Labvıew ile Kontrolü, SDU International
Journal of Technologic Sciences, 2/3, 1-8.
- Levy, S., Korotkin, S., Hadad, K., Ellenbogen, A., Arad, M.
and Kadmon, Y., 2012. PID autotuning using relay
feedback, IEEE 27th Convention of Electrical and
Electronics Engineers in Israel, Eilat, 1-4.
- Liu, T. and Gao, F. 2008. Relay-Based Autotuning of PID
Controller for Improved Load Disturbance Rejection,
Proceedings of the 17th World Congress The
International Federation of Automatic Control, Seoul,
Korea, July 6-11, 10933-10938.
- Marchetti, G., Scali, C. and Romagnoli, J.A., 2002. Relay
Autotuning Of Multivariable Systems: Application To
An Experimental Pilot-Scale Distillation Column, 15th
Triennial World Congress of the International
Federation of Automatic Control, Barcelona, 21–26
July, 127-132.
- Paç, M.R. and Nadar, A., 2008. Hidroelektrik Santral (HES)
Otomasyonu için Ethernet Tabanlı Bir Haberleşme AltSistemi Tasarımı, Elektrik-Elektronik-Bilgisayar
Mühendisliği Sempozyumu ve Fuarı 26-30 Kasım
(ELECO-2008), Bursa, 1-5.
- Tan, K.K., Lee, T.H. and Jiang, X., 2001. On-line relay
identification, assessment and tuning of PID
controller, Journal of Process Control, 11, 483-496.
- Wei, T., Zhongfeng, W., Jinguo, Z. and Mengxiao, W.,
2010. A Relay Feedback Based Autotuning PID
Controller and Its Application to Pulp Consistency
Control, Proceedings of the 29th Chinese Control
Conference, Beijing, 3406-3410.