MATLAB ile Mühendislik #01 | MATLAB ile DC Motor Hız Kontrolü: P, PID ve pidtune

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

MATLAB ile Mühendislik serisinin ilk dersi. MATLAB Temel'de öğrendiğimiz aracı artık gerçek bir mühendislik problemine uyguluyoruz: bir DC motorun hızını istenen değerde, hızlı ve sallanmadan tutmak. Motorun elektrik ve mekanik denklemlerinden tf ile transfer fonksiyonunu kuruyoruz. Açık çevrimde 12 voltla hızın 7.7419 radyan bölü saniyede durduğunu, P denetleyicide (kazanç 20) kalıcı hatanın ve yüzde 41.5424 aşımın ortaya çıktığını; pidtune ile tasarlanan PID'nin aşımı yüzde 8.1035'e, oturma süresini 0.8092 saniyeye indirdiğini stepinfo ile ölçüyoruz. Motor 3B olarak üç denetleyiciyle yan yana dönüyor. Sonra gerçek dünyaya dönüyoruz: ideal türevli PID'nin sürücü gerilimini MATLAB hesaplayamıyor (uygun olmayan model hatası); türevi süzen PIDF ile gerilimin ilk anda 921 volta fırladığını görüyor, hedefi rampayla vererek tepe gerilimi 33.6 volta indiriyoruz. Ekrandaki her komut, çıktı ve grafik MATLAB R2026b ve Control System Toolbox'ta gerçekten çalıştırıldı. Bu derste: 1. DC motorun transfer fonksiyonu (tf) 2. Açık çevrim: neden yetmez 3. P denetleyici: kalıcı hata ve aşım 4. PID ve pidtune; stepinfo ile ölçüm (3B karşılaştırma) 5. Uygun olmayan (improper) model hatası ve PIDF 6. Sürücü gerilimi: 921 V'luk ilk an ve rampa referans Bölümler: 0:00 MATLAB ile Mühendislik: seri tanıtımı 0:45 Model: DC motorun transfer fonksiyonu 1:52 Açık çevrim 2:29 Geri besleme: P denetleyici 3:08 PID ve pidtune 3:54 Gerçek dünya: sürücü gerilimi 5:01 Toparlayalım 5:31 Sıradaki: frekans cevabı Kaynak kitap: MathWorks MATLAB R2026b ve Control System Toolbox belgeleri (tf, feedback, step, stepinfo, dcgain, pidtune, margin, lsim); motor modeli standart DC motor denklemleridir. MathWorks öğretici içerikleri kopyalanmadı; anlatım, parametreler, örnekler ve ekranlar özgündür. Sonuçlar bağımsız RK4 benzetimiyle doğrulandı. Hedef kitle: MATLAB Temel'i bitirmiş mühendislik öğrencileri (elektrik, makine, mekatronik, kontrol). Ön koşul: MATLAB Temel #21 (Fonksiyon Çağırma) ve #28 (ode45 ile sistemler).