Geri Dön

Rüzgar türbinlerinde kanat hatve açısının PID ve kayan kipli denetleyici tasarımı

Design of PID and sliding mode controllers for the blade pitch angle control in wind turbines

PDF İndir

  1. Tez No: 983244
  2. Yazar: ÖMER İLKER ERDAL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ARİF GÜLTEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada, rüzgar türbinlerinde kanat hatve açısının kontrolü için PID ve kayan kipli kontrol (SMC) yöntemleri karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Rüzgar türbinlerinin güvenli, verimli ve kararlı çalışması için hatve açısı kontrolü büyük önem taşımakta olup, bu bağlamda iki farklı kontrol yaklaşımının performansları değerlendirilmiştir. Tezin hipotezi, klasik PID kontrol yapısına alternatif olarak kayan kipli kontrolün, değişken rüzgar hızları gibi dışsal bozuculara karşı daha üstün bir kararlılık ve geçici rejim performansı sunabileceği yönündedir. Bu amaçla, MATLAB ortamında oluşturulan dinamik bir rüzgar türbini modeli üzerinde her iki kontrolcü simüle edilmiştir. Modelde jeneratör hızı, rüzgar hızı ve çıkış gücü gibi parametreler dikkate alınarak hatve açısı dinamik olarak kontrol edilmiştir. Simülasyon sonuçları, SMC'nin PID kontrolöre göre özellikle rüzgar hızı değişimlerine karşı daha hızlı ve kararlı yanıt verdiğini; sistemdeki mekanik gerilimi ve enerji üretimindeki dalgalanmaları azalttığını göstermiştir. PID kontrolör ise daha sade yapısı ve uygulanabilirliği ile avantaj sağlamaktadır. Elde edilen bulgular, rüzgar türbini sistemlerinde hangi kontrol stratejisinin hangi koşullarda tercih edilmesi gerektiğine dair bilimsel bir çerçeve sunmaktadır.

Özet (Çeviri)

In this study, the control of wind turbine blade pitch angle using PID and Sliding Mode Control (SMC) methods is comparatively analyzed. Blade pitch control plays a crucial role in ensuring the safe, efficient, and stable operation of wind turbines. In this context, the performance of two different control approaches has been evaluated. The hypothesis of the thesis suggests that, compared to the conventional PID control structure, the sliding mode control may offers superior stability and transient response performance, especially under varying wind speed conditions and external disturbances. For this purpose, both controllers were simulated on a dynamic wind turbine model developed in the MATLAB environment. In the model, parameters such as generator speed, wind speed, and output power were considered to dynamically adjust the pitch angle. Simulation results demonstrated that SMC provides a faster and more stable response than PID control, particularly against wind speed variations; it also reduces mechanical stress and fluctuations in energy production. On the other hand, the PID controller offers advantages in terms of simplicity and practical implementation. The findings offer a scientific framework for determining which control strategy is more effective under specific operating conditions in wind turbine systems.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    1006627

    Rüzgâr türbinlerinde bireysel hatve açısının kayan kipli kontrol ve bulanık mantık tip-2 ile kontrol edilerek güç çıkışı ve momentlerin iyileştirilmesi

    Improvement of power output and moments by controlling individual pitch angle in wind turbines with sliding mode and fuzzy logic type-2

    NURİ ALPER METİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT LÜY

  2. Tez No

    798445

    Blade pitch angle controller in wind turbines

    Rüzgar türbinlerinde kanat açısı kontrol cihazi

    NOOR FAİSAL SALİH AL-MAHDİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALİL TANYER EYYUBOĞLU

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ZAFER CİVELEK

  3. Tez No

    459283

    Rüzgâr türbinlerinde bireysel hatve açısının PID, bulanık PID ve genetik bulanık denetleyiciler ile kontrol edilerek elektriksel güç çıkışı ve momentin iyileştirilmesi

    Electrical output power and moment loads improving by the individual pitch angle was controlled by PID, fuzzy PID and genetic fuzzy controllers in the wind turbines

    ZAFER CİVELEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT LÜY

  4. Tez No

    708997

    Darrieus tipi rüzgar türbinlerinde dönme yarıçapı eğriliğine göre modifiye edilmiş S1046 model kanat profilinin aerodinamik performansa etkisinin incelenmesi

    Investigation of S1046 blade profile modified according to virtual camber effect in Darrieus type wind turbines

    FALAH HASAN HUSSEIN HUSSEIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Makine MühendisliğiNiğde Ömer Halisdemir Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAHYA ERKAN AKANSU

  5. Tez No

    410575

    Numerical investigation of the effect of the blade type and the chord length on the performance of the vertival axis wind turbines

    Dikey eksenli rüzgar türbinlerinde kanat tipi ve veter uzunluğunun türbin performansına etkisinin sayısal incelenmesi

    ALİ MACİT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    EnerjiDokuz Eylül Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ALPASLAN TURGUT

Geri Dön