Genel olarak ele alındığında kontrol sistemleri
insanların refleks gösteriminden daha kısa bir sürede yapılacak kontrol veya
denge işlemi gerçekleştirmeyi hedefler.
Sistem üzerinde kontrol yapılması istendiğinde
öncelikle kontrol edilecek sistem üzerinde kontrolü gerçekleştirecek elemanın
sisteme olan uyumluluğu tartışılır. Belli bir elemanda karar kılınıldıktan
sonra, sistemden alınacak ve kontrol sistemine iletilecek sinyalin ne tarz bir
sinyal olacağı belirlenir. Eğer bir dönüşüm söz konusu ise sisteme bir
dönüştürücü ilave edilip edilmeyeceği kararlaştırılır.
Sistem sonrasında bütünüyle ele alınarak
matematiksel modelleme oluşturulur. Oluşturulan bu prosesten sonra sistemin
devamlılığı iki ayrı grupta incelenir.
Birincisi; tek giriş ve çıkıştan meydana gelen, çok
fazla hassasiyete ihtiyaç duyulmadığı alanlarda kullanılmak veya ilgili
mühendislik dallarının üniversite eğitiminde lisans düzeyinde göstermek üzere
çeşitli kabullerin de yapıldığı ve bu sayede bir denklem ile daha fazla sisteme
hitap etme özelliğini de içinde barındıran daha basit gelen bir modellemedir.
Belirtilen tipteki denklemler “Klasik Yöntem” ile çözümü gerçekleştirilen
denklemlerdir.
Genel kabullerden belli başlı olanlarını örnek
üzerinde açıklarsak;
Araç üzerine takılı herhangi bir uzvu ele alırsak
hareket esnasında oluşacak iki farklı denklem de komplekslik görülebilir;
·
fmy(lxcosΘ) – fnx(lxsinΘ)= IaΘ’’ …………. (1)
·
fnx= m(d2/dx2)
(xlsinΘ) …………. (2)
denklemleri ; sinΘ = Θ , cosΘ=1, Θ, Θ’=0 dönüşümleri
uygulanır ise,
·
fmy(lx) – fnx(lxΘ)=
IaΘ’’ ………….
(1*)
·
fnx = m(x’’+IΘ’’) ………….
(2*)
haline gelerek doğrusallaştırılır veya derecesi
düşürülür bu sayede istenen sonuç klasik metot ile elde edilebilir.
İkinci yöntem ise, hiçbir kabul gözetmeksizin direk
olarak denklemlerin çözümüne ve ilgili analizlerin yapılması esasına dayanır.
İnsan hayatını öncelikli olarak etkileyen veya
kontrol esnasında aşırı hassasiyet gerektiren yerlerde b yöntem kullanılır. Tüm
analizler sonuçlandırıldığında genel denklem uygulamaya geçirilir. Uygulama
aşamasında bir problem sezilmeyen ve istenen tolerans aralığında çalışabilen
sisteme uygulanan yöntem “Durum Uzayı” olarak adlandırılır.
Yöntem, karmaşık denklemlere daha rahat bir çözüm önerisi
sunar ve daha hassas kontrol teorisini ortaya atan bir gösterim çeşididir.
Sistemin karmaşası yalnızca çıkışları nedeniyle
olmadığı gibi girişleri ile de alakalıdır. Birden fazla giriş ve çıkış içeren
sistem, doğrusal olmayan bir sisteme dönüşür ve bu yöntem ile çözümü
gerçekleşebilir.
Fakat tüm bu avantajlara rağmen durum uzayı
gösterimi bize isteneni tam anlamıyla veremeyebilir veya denklem tıkanabilir.
İşte bu tip şikayetlerin devamlılığı ve henüz duruma bir çare bulunamayışından
dolayı klasik sistem tamamı ile rafa kalkmaktan kurtulmuştur.
Belli bir noktada veya çeşitli durumlarda
başlangıçlarda klasik yöntemden yardım alınabildiği görülebilir. İki yöntem arasında
söylediğim birlikteliğin gerçekleşmesi için bir bağıntı kurulur. Transfer
fonksiyonu ve durum uzayı gösterimi arasındaki bağıntı sayesinde denklem çözümü
her iki yöntemden yardım alınarak kolaylaştırılabilir.
Adil Can KAVCAR