img
img
PI parametreleri Ziegler-Nichols ve FDBAEO yöntemleriyle belirlenen SEPIC dönüştürücünün tasarımı ve kontrolü
Tez Türü Yüksek Lisans
Ülke Türkiye
Kurum/Üniversite Kastamonu Üniversitesi
Enstitü Fen Bilimleri Enstitüsü
Anabilimdalı Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Tez Onay Yılı 2025
Öğrenci Adı ve Soyadı Umur ORUÇÖZ
Tez Danışmanı DR. ÖĞR. ÜYESİ YÜCEL ÇETİNCEVİZ
Türkçe Özet Bu çalışmada, 40W gücünde bir SEPIC dönüştürücüsünün tasarım ve kontrolü gerçekleştirilmiştir. SEPIC dönüştürücüler, yükseltici ve düşürücü çalışma kabiliyetleri nedeniyle özellikle güç dönüştürücü uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, SEPIC dönüştürücüsünün kapalı çevrim PI parametrelerini iki farklı yöntem ile elde ederek karşılaştırmaktır. Bunun için, iyi bir dinamik performans sağlayabilen PI kontrolcüsünün geliştirilmesi hedeflenmiştir. PI kontrolcü parametrelerinin optimizasyonu için, ekosistem dinamiklerini taklit eden ve uygunluk mesafe dengesini göz önünde bulunduran FDBAEO algoritması kullanılmıştır. Bu algoritma, PI kontrolcü parametrelerinin optimum değerlerini bulmada etkili bir araç olarak kullanılmıştır. Bir başka yöntem olan Ziegler-Nichols yöntemiyle de PI kontrol parametreleri elde edilerek her iki sonucun karşılaştırılması yapılmıştır.SEPIC dönüştürücüsünün tasarım aşamaları detaylı bir şekilde ele alınarak devre elemanlarının seçim kriterleri, tasarım parametreleri ve simülasyon sonuçları sunulmuştur. Simülasyon sonuçları, SEPIC dönüştürücüsünün FDBAEO algoritması ve Ziegler-Nichols yöntemi ile PI kontrol parametreleri elde edilmiştir. FDBAEO algoritması ile elde edilen PI parametreleri kullanıldığında sistemin değişkenlere karşı daha hızlı tepki verdiği, bu neden ile istenen değere daha hızlı ulaştığı görülmüştür. Ziegler Nichols yöntemi ile elde edilen PI parametrelerinde ise sistem daha yavaş kalmakta buna karşılık daha az aşım gözlemlenmektedir.Sonuç olarak, bu çalışma, PI kontrollü SEPIC dönüştürücülerde kapalı çevrim kontrolün verimliliğini artırmak ve dinamik performansı iyileştirmek amacıyla FDBAEO algoritmasının etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koymaktadır. Bu yaklaşım, güç elektroniği uygulamalarında daha kararlı sistemlerin geliştirilmesine katkı sağlayacaktır.
İlgilizce Özet In this study, the design and control of a 40W SEPIC converter were carried out. SEPIC converters are widely used in power conversion applications due to their ability to operate in both boost and buck modes. The aim of this study is to determine the closed-loop PI parameters of the SEPIC converter using two different methods and to compare the results. To achieve this, the development of a PI controller capable of providing good dynamic performance was targeted. For the optimization of the PI controller parameters, the FDBAEO algorithm, which mimics ecosystem dynamics and considers the balance of suitability and distance, was used. This algorithm served as an effective tool for finding the optimal values of the PI controller parameters. Additionally, PI control parameters were obtained using the Ziegler-Nichols method, and the results of both approaches were compared.The design stages of the SEPIC converter were addressed in detail, including the selection criteria for circuit components, design parameters, and simulation results. The simulation results show that the PI control parameters were determined using both the FDBAEO algorithm and the Ziegler-Nichols method. When the PI parameters obtained with the FDBAEO algorithm were used, the system was observed to respond more quickly to changes, reaching the desired value faster. On the other hand, the PI parameters obtained using the Ziegler-Nichols method resulted in a slower system with less overshoot.In conclusion, this study demonstrates that the FDBAEO algorithm can be effectively used to improve the efficiency of closed-loop control and enhance the dynamic performance of PI-controlled SEPIC converters. This approach contributes to the development of more stable systems in power electronics applications.

Paylaş