Nötrozofik bulanık mantık tabanlı kontrol uygulamalarının gerçekleştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında nötrozofik mantık kavramı ve otomatik kontrol alanında nötrozofik mantığı konu alan çalışmalar incelenmiştir. Tezin temel hedefi, otomatik kontrol uygulamalarında faydalar sağlayacak nötrozofik mantığa dayanan yeni öneriler getirmektir. Tez çerçevesinde, iki yeni öneri literatüre kazandırılmıştır. Bunlardan birincisinde, Oransal-Integral-Türev (PID) denetleyiciler için nötrozofik benzerlik ölçüsü (NBÖ) kullanılarak yeni bir PID katsayı ayarlama yöntemi önerilmiştir. Bu yöntemde en uygun Kp, Ki ve Kd değerlerinin belirlenmesi işlemi, çok kriterli bir karar verme problemi olarak ele alınmıştır. Literatürdeki mevcut nötrozofik temelli karar verme yöntemleri aracılığıyla en uygun Kp, Ki ve Kd değerlerinin belirlenmesi gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, sistemden alınan birim basamak karakteristiklerini, belirsiz durumları da hesaba katarak değerlendirmekte ve bu yönüyle insan düşünce mantığına da yatkınlık göstermektedir. Önerilen bu yöntem sistemin zaman domenindeki karakteristiklerini temel almakta ve sistemin matematiksel modelinin bilinmesine ihtiyaç duymamaktadır. İkinci yöntem, bulanık mantık denetleyicinin giriş değişkenlerinin evrensel küme üzerinde nötrozofik mantık ile gruplandırılmasına dayanmaktadır. Bu yöntem, daimi mıknatıslı bir doğru akım motorunun (PMDC) hız kontrolünde gerçek zamanlı olarak test edilmiş ve pozisyon kontrol uygulamalarında simüle edilmiştir. Önerilen yöntem, geleneksel bulanık-PID denetleyici ile karşılaştırılmış, yöntemin diğer denetleyiciye göre motor yük değişimlerinde daha hızlı ve daha dayanıklı (robust) olduğu görülmüştür. Önerilen yöntemle aşımsız, hızlı ve kalıcı durum hatası sıfır olan sistem cevapları elde edilebilmiştir.

In this thesis study, neutrosophic logic and the studies about the neutrosophic logic in the automatic control field are examined. The main objective of the thesis is to offer new proposals based on neutrosophic logic which will provide benefits in automatic control applications. In the framework of the thesis, two new suggestions have been gained to the literature. In the first of these, a new Proportional-Integral-Derivative (PID) coefficient adjustment method has been proposed by using Neutrosophic Similarity Measure (NSM) for PID controllers. In this method, the process of determining the most appropriate Kp, Ki and Kd values is considered as a multi-criteria decision making problem. The most suitable Kp, Ki and Kd values were acquired by determined bymeans of existing neutrosophic based decision making methods in the literature. This method considers unit step characteristics taken from the system and is to account ambiguous situations too, and this approach is also very close to the logic of human thinking. This proposed method is based on the characteristics of the time domain of the system and does not need to know the mathematical model of the system. The second method is based on grouping the input variables of the fuzzy logic controller with the neutrosophic logic on the universal set. This method has been tested in real time in the speed control of a permanent magnet direct current motor (PMDC) and, it has been simulated in the position control applications. This proposed method was also compared with the conventional fuzzy-PID controller and is seen to be faster and more robust in motor load changes than the other controller. With the proposed method is obtained system responses to have fast response and zero steady state error.