PERFORMANCE ANALYSIS OF SPEED CONTROL OF INDUCTION MOTOR USING CLASSIC PID AND FUZZY LOGIC CONTROLLERS

Abstract

Endüstride değişken hızlı tahrik sistemlerinde doğru akım (DC) makinaları yerine ataletlerinin düşük olması, olumsuz ortam koşullarına dayanıklı olmaları, düşük maliyet, bakım gerektirmemeleri, fırça ve kolektör bulundurmamaları sonucu az arıza yapmaları, ağır çevresel ortamlarda çalışabilmeleri gibi üstünlüklerinden dolayı asenkron makinalar endüstride diğer elektrik motorlarına göre daha yaygın kullanılmaktadırlar. Bu nedenle asenkron motorların hız denetimi büyük önem kazanmaktadır. Asenkron motorların hız denetiminde yüksek performans elde etmek için dolaylı alan yönlendirmeli vektör denetim yöntemi tercih edilmiştir. Matematiksel modeli iyi tanımlanamamış, doğrusal olmayan sistemlerin denetiminde klasik PID tipi denetleyicilerin performansı düşüktür. Matematiksel modelli bilinmeyen ve doğrusal olmayan yapıya sahip sistemler için modern denetleyici tekniklerden olan bulanık mantık denetleyici (BMD) önerilmiştir. BMD, uzman bir sistem operatörünün bilgi, deneyim, sezgi ve denetim stratejisini, denetleyici tasarımında bilgi tabanı oluşturmak ve denetim işlemlerini karmaşık ve klasik denetim algoritmalarıyla değil de uyarlanabilir yapısı, bilgi ve deneyime dayanan sözel kurallarla gerçekleştirmektir. BMD ve PID tip denetleyici ile asenkron motor hız denetimi için motor parametrelerinden olan stator direnci ve rotor dirençlerini değiştirerek hız cevap performansları incelenmiştir. Ayrıca her iki denetleyicinin asenkron motor sürücü sisteminde göstermiş olduğu performansı, denetleyicilerin sağlamlığı ve etkinliğin başarımı amaçlanmaktadır. Analiz çalışmaları ve performans arttırıcı çalışmalara imkân vermesi nedeniyle benzetim çalışmaları MATLAB/Simulink ortamında gerçekleşmiştir. Önerilen denetleyici ile klasik PID tipi denetleyici sisteminin farklı yük koşulları ve farklı referans hız değerleri için dayanıklı bir denetim sağladığını gösteren benzetim sonuçları karşılaştırılarak incelenmiştir. Bu çalışmamızda eviricinin IGBT yarıiletken anahtarlama çalışmasında gereken sinyaller üretmek için uzay vektör darbe genişlik modülasyonu (UVDGM) tekniği kullanılmıştır. Simülasyon sonuçlarına göre bulanık mantık denetleyicisinin PID denetleyiciden daha iyi tepki verdiği görülmüştür.