Prati̇kte Kullanilan Bazi Kayan Ki̇pli̇ Kontrol Tekni̇kleri̇ni̇n Teori̇k Ve Deneysel İncelenmesi̇

Abstract

ÖZETKayan kipli kontrol, uygun şartlar yerine geldiğinde, dış bozucular ve belirsizliklere rağmen istenilen dinamik davranışı sağlayabilen gürbüz bir kontrol yöntemidir. Kayan kipli kontrol yöntemi, uygulama basitliği ve gürbüzlüğünden dolayı, son yıllarda gözde hale gelmiş, çok sayıda kayan kipli kontrol tekniği geliştirilmiş, mühendislik uygulamalarda yerini almıştır. Ancak, açık literatürde bu kontrol tekniklerinin çeşitli gerçek sistemler üzerinde aynı anda uygulandığı kapsamlı bir çalışma bulunmadığı görülmüştür. Bu çalışmada, pratikte kullanılan bazı kayan kipli kontrol teknikleri çeşitli gerçek sistemler üzerinde teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, tek giriş tek çıkışlı doğru akım motoru tahrikli doğrusal bilyalı kızak sistemi, doğrusal olmayan basit ters sarkaç ve tek giriş çok çıkışlı dolaylı tahrikli doğrusal olmayan arabalı ters sarkaç sistemi olmak üzere üç farklı gerçek sistem kullanılmıştır. Bu sistemlerin kontrolleri, hem teorik hem de deneysel olarak tatmin edici düzeyde gerçekleştirilmiş, elde edilen çok sayıda simülasyon ve deney sonuçları değerlendirilerek karşılaştırmalar yapılmış, çeşitli sonuçlar çıkarılmış, ileriye dönük çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur.Anahtar Kelimeler: kayan kipli kontrol, doğrusal olmayan sistem, ters sarkaç, modelleme, simülasyon, deney THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF SOME SLIDING MODE CONTROL TECHNIQUES USED IN PRACTICE ABSTRACTSliding mode control is a robust control technique which is able to provide a desired dynamic behaviour in spite of disturbances and uncertainties under matching conditions. In recent years, because of simplicity and robustness, sliding mode control has become popular and various sliding mode control techniques have been developed and taken place in engineering practices. However, it is found that a comprehensive study dealing with the application of these control techniques on various real systems is not available in open literature. In this study, some commonly used sliding mode control techniques are investigated theoretically, and experimentally applying on various real systems. For this purpose, three different types of real systems are used: a single input single output direct current motor driven linear recirculating ball bearing system; a nonlinear simple inverted pendulum; and a single input multiple output underactuated nonlinear cart type inverted pendulum. Control of the systems with various control techniques are implemented satisfactorily both theoretically and experimentally. Results of simulations and experiments are compared with each other, and various inferences are made and recommendations for further studies are presented.