Bir Fırçalı Redüktörlü Dc Motorda Yapay Zeka Yöntemleriyle Tork

Günümüzde elektrik-elektronikteki ilerlemelerle birlikte DC motorların kullanım alanları oldukça artmıştır. DC motorlar yüksek başlangıç torklarına sahiptir ve hızları geniş bir aralıkta ayarlanabilir. Mevcut deneysel çalışmada motor miline bağlı olan farklı ağırlıklar, farklı hızlarda, değişken uzaklıklarda, 0º-345º derece açı aralığında döndürülmüştür. Böylece DC motorun ürettiği farklı tork değerleri gözlemlenmiştir. Bazı durumlarda düşük dönme hızlarında üretilen tork miktarı doğrusal olmayan değerlere sahip olabilmektedir. Bu durum doğru tork tahmini için yapay zeka metotlarının kullanılmasına imkan sağlamaktadır. Mevcut çalışmada en iyi tork değerlerinin tahmini için Elman Backpropagation Neural Network (EBNN) ve General Regression Neural Network (GRNN) ağlarının farklı kullanımlarına yer verilmiştir. Performans kıyaslamaları ortalama karesel hata (MSE), regresyon katsayısı (R2), kök karesel hata (RSE), ve ortalama mutlak hata (MAE) değerlerine göre yapılmıştır.

Torque Estimation with Artificial Intelligence Methods in a Brushed Geared Dc Motor

Today, with the advances in electricity-electronics, the usage areas of DC motors have increased considerably. DC motors have high starting torques and speed can be adjusted over a wide range. In the present experimental study, different weights connected to the motor shaft were rotated at different speeds, at variable distances, in the angle range of 0º-345º degrees. Thus, different torque values produced by the DC motor were observed. In some cases, the amount of torque produced at low rotational speeds may have non-linear values. This allows the use of artificial intelligence methods for accurate torque estimation. In the present study, different uses of Elman Backpropagation Neural Network (EBNN) and General Regression Neural Network (GRNN) are given for the estimation of the best torque values. Performance comparisons were made according to mean square error (MSE), regression coefficient (R2), root square error (RSE), and mean absolute error (MAE) values.

___

  • ⦁ Direct Current Motor, https://www.science direct.com/topics/engineering/direct-current- motor, Access date: 19.05.2022.
  • ⦁ Pololu Brushed DC Motor, https://www.pololu.com/product/3213, Access date: 03.05.2022.
  • ⦁ Nouri, K., Dhaouadi, R., Braiek, N.B., 2008. Adaptive Control of a Nonlinear Dc Motor Drive Using Recurrent Neural Networks. Applied Soft Computing, 8, 371–382.
  • ⦁ Yang, S.F., Chou, J.H., 2009. A Mechatronic Positioning System Actuated Using a Micro DC-Motor-Driven Propeller–Thruster. Mechatronics, 19, 912–926.
  • ⦁ Reyes-Reyes, J., Astorga-Zaragoza, C.M., Adam-Medina, M., Guerrero-Ramı´rez, G.V., 2010. Bounded Neuro-Control Position Regulation for a Geared DC Motor. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 23, 1398–1407.
  • ⦁ Premkumar, K., Manikandan, B.V., 2014. Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System based Speed Controller for Brushless DC Motor. Neurocomputing, 138, 260–270.
  • ⦁ Ramadan, E.A., El-bardini, M., Fkirin, M.A., 2014. Design and FPGA-Implementation of an Improved Adaptive Fuzzy Logic Controller for DC Motor Speed Control. Ain Shams Engineering Journal, 5, 803–816.
  • ⦁ Sabir, M.M., Ali, T., 2016. Optimal PID Controller Design Through Swarm Intelligence Algorithms for Sun Tracking System. Applied Mathematics and Computation, 274, 690–699.
  • ⦁ Rodr´ıguez-Molina, A., Villarreal-Cervantes, M.G., Aldape-P´erez, M., 2017. An Adaptive Control Study for a DC Motor Using Meta- Heuristic Algorithms. IFAC Papers On Line, 50-1, 13114–13120.
  • ⦁ El-samahy, A.A., Shamseldin, M.A., 2018. Brushless DC Motor Tracking Control Using Self-Tuning Fuzzy PID Control and Model Reference Adaptive Control. Ain Shams Engineering Journal, 9, 341–352.
  • ⦁ Gamazo-Real, J.C., Martínez-Martínez, V., Gomez-Gil, J., 2022. ANN-Based Position and Speed Sensorless Estimation for BLDC Motors. Measurement, 188, 110602.
  • ⦁ Şen, Z., 2004. Yapay Sinir Ağları İlkeleri. Su Vakfı Yayınları, İstanbul, 183.
  • ⦁ Öztemel, E., 2012. Yapay Sinir Ağları, Third Edition. Papatya Yayıncılık, İstanbul, 232.
  • ⦁ Sağıroğlu, Ş., Beşdok, E., Erler, M., 2003. Mühendislikte Yapay Zeka Uygulamaları I, Yapay Sinir Ağları. UFUK Yayıncılık, Kayseri, 426.
  • ⦁ Sahroni, A., 2013. Design of Intelligent Control System Based on General Regression Neural Network Algorithm. GSTF Journal on Computing (JoC), 2(4), 103–110.
  • ⦁ Pololu Motor Controller Card, https://www.pololu.com/product/1383, Access date: 03.05.2022.
  • ⦁ Humusoft Data Acquisition Card, https://www.humusoft.cz/datacq/mf634/, Access date: 03.05.2022.
  • ⦁ Karunasingha, D.S.K., 2022. Root Mean Square Error or Mean Absolute Error? Use Their Ratio as Well, Information Sciences, 585, 609–629.
  • ⦁ Chicco, D., Warrens, M.J., Jurman, G., 2021. The Coefficient of Determination R-Squared is More Informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in Regression Analysis Evaluation. PeerJ Computer Science, 7:e623, https://doi.org/10.7717/peerj-cs.623.
  • ⦁ Schubert, A.L., Hagemann, D., Voss, A., Bergmann, K., 2017. Evaluating the Model Fit of Diffusion Models with the Root Mean Square Error of Approximation. Journal of Mathematical Psychology, 77, 29–45.
  • ⦁ Myttenaere, M., Golden, B., Grand, B.L., Rossi, F., 2016. Mean Absolute Percentage Error for Regression Models. Neurocomputing, 192, 38–48.
  • ⦁ Yavuz, H., Beller, S., 2021. An Intelligent Serial Connected Hybrid Control Method for Gantry Cranes, Mech. Syst. Sig. Process., 146, 107011.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi-Cover
  • ISSN: 2757-9255
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2009
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Sincansarnıç Köyü (Mustafakemalpaşa-Bursa) Dolayının Stratigrafisi ve Mesozoyik Kireçtaşının Mermer Olarak Kullanılabilirliğinin Araştırılması

Ali Gökhan ÖÇGÜN

Otokodlayıcılar Kullanarak Uzaktan Algılama Görüntülerindeki Eksik Verilerin Yeniden Yapılandırılması

Serkan KARTAL

Bir Fırçalı Redüktörlü Dc Motorda Yapay Zeka Yöntemleriyle Tork

Serkan BELLER

Mekânların Covid-19 Skorlarının Araştırılması: Mimarlık Fakültesi Stüdyoları Üzerinden Bir İnceleme

Damlanur İLİPINAR, Gülin YAZICIOĞLU

Bir Sıcak İş Kazasının Olaylar ve Nedensel Faktörler Analizi İle Araştırılması ve Balık Kılçığı Diyagramı ile Kök Sebeplerinin Bulunması: Dupont Tedlar Üretim Tesisi Örneği

Onur ŞAHİN, Nuri BİNGÖL, Uğur SUR

Çukurova Bölgesi için Kısa Vadeli Yapay Zeka Tabanlı Rüzgar Güç Tahmini

Pırıl TEKİN

Deprem Sonrası Bina Yüzeylerinde Meydana Gelen Çatlakların Tespitinde Sınıflandırma Modellerinin Karşılaştırılması

Abdullah ŞENER, Burhan ERGEN

Bor Türevi Atığı Katkılı Şeffaf Sırların Seramik Bünyeler Üzerine Uygulanması

Levent KÖROĞLU, Ceren PEKŞEN, Melike İNCE, Erhan AYAS

Elektrikli Araç Bataryalarının Bütünleşik Swara-Topsis Metodu ile Değerlendirilmesi

Adnan ABDULVAHİTOĞLU, Aslı ABDULVAHİTOĞLU, Mustafa KILIÇ

N25P5K5 Türü Yeni Nesil Bir Bitki Besininin Kuruma Kinetiğinin Regresyon ve Makine Öğrenme Yöntemleri ile Belirlenmesi

İlyas KACAR, Cem KORKMAZ