Büyük Patlama Büyük Çöküş Optimizasyon Algoritması İle Bulanık PID Kontrolör Tasarımı Ve Çeyrek Araç Süspansiyon Sistemine Uygulanması

Abstract

Bu çalışmada temel amaç çeyrek süspansiyon sistemi üzerinde aktif kontrolör tasarlayarak kullanıcı konforu iyileştirmesi sağlamaktır. Bu kapsamda kapalı çevrim kontrol sistemi için kontrolör olarak direk aksiyon tipi optimize bulanık PID kontrolör ele alınmıştır. Önerilen kontrolör tasarımında, kontrolör bünyesinde bulunan tüm değişkenler için büyük patlama büyük çöküş (BBBC) optimizasyon metodu kullanılmıştır. Bu metot içerisinde kontrolör yapısında bulunan hata katsayısı, hata türevi katsayısı, bulanık üyelik fonksiyonlarının değerleri ve PID kontrolöre ait oransal, türev ve integral katsayıları optimize edilmiştir. BBBC optimizasyon yöntemiyle optimize edilen parametreler sistemde işletilerek integral kare hatası (ISE) ve integral mutlak hatası (IAE) performans kriterleri açısından çeyrek araç pasif süspansiyon sistemi ve geleneksel PID kontrolör ile kıyaslanmıştır. Bu çalışmanın ilk kısmında giriş yapılan temel bakış açısının ardından ikinci kısımda kontrol kavramı ve bulanık mantık tabanlı kontrolör tasarımında bulunan tüm aşamalar detaylı olarak açıklanmıştır. Üçüncü kısımda bulanık mantık tabanlı kontrolörlerin, literatürde bulunan türlerine göre detaylı sınıflandırılması incelenmiştir. Dördüncü bölümde bu çalışma kapsamında tüm katsayıların optimizasyonunda kullanılan BBBC optimizasyon algoritması teorik olarak tüm detayları ile anlatılmıştır. Beşinci bölümde ise, çeyrek araç süspansiyon modelinin hareket denklemleri çıkarılarak modeli elde edilmiş ve beş farklı tipte yol profiliyle birlikte detaylı olarak açıklanmıştır. Son bölümde ise yapılan çalışma kapsamında BBBC optimizasyon metoduyla elde edilen direk aksiyon tipi bulanık PID kontrolörün ve farklı yol türleri üzerinde sistem davranışlarının performans kriterlerine göre pasif süspansiyon sistemi ve geleneksel PID kontrolör ile kıyaslamaları yapılmış ve sonuçlar yorumlanmıştır.