Araştırma Makalesi

İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması

Cilt: 9 Sayı: 2 31 Aralık 2022
PDF İndir
EN TR

İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması

Öz

Bu makalede endüstri tesislerinde kullanılan akışkan seviye tank sisteminin tipik uygulaması olan İkili-Tank sistemine kayan kipli kontrol (SMC) uygulanarak kontrolü incelenmiştir. Doğrusal olmayan İkili-Tank sisteminin matematiksel modeli her iki tank sistemi için çıkarılmıştır. İkili-Tank sisteminin dinamik Denklemleri, kayan kipli kontrol ile birleştirilerek sistem tasarlanmıştır. SMC'nin önemli yönü, sistem durumlarının kayma yüzeyinde kalmasını sağlayan bir anahtarlama işlevi kullanarak dış bozuculara veya belirsizliklere maruz kalan doğrusal olmayan bir dinamik sistemi kontrol etmektir. Yazar tarafından kayan kipli kontrol (SMC), parametre değişimlerine ve bozulmalara karşı sağlamlığı nedeniyle tercih edilmiştir. Bu makalede istenmeyen çatırdama etkisinden kaçınmak için ikinci dereceden SMC tekniği kullanılmıştır. Kayan kipli kontrol için kontrol işareti, anahtarlama kontrol işareti ile eşdeğer kontrol işaretinin toplamı olacak şekilde hesaplanmıştır. Doğrusal olmayan İkili-Tank sisteminin transfer fonksiyonu, Taylor serisi doğrusallaştırma yöntemiyle hesaplanmıştır. Bu makalede Tank 2 transfer fonksiyonu, sistemin giriş geriliminin akışkan seviyesine oranıyla belirlenmiştir. Transfer fonksiyonu için İkili-Tank sistemine uygulanan kayan kipli kontrol ile başka bir kontrol şekli olan ileri beslemeli PI denetleyicisi (FF-PI) karşılaştırılmıştır. Kayan kipli kontrol (SMC) uygulanarak tasarlanan İkili-Tank sisteminin MATLAB-Simulink simülasyon ortamında ölçülen akışkan seviyenin, referans akışkan seviyesine takibi ve ölçülen akışkan seviyesi ile istenilen akışkan seviyesi arasındaki hata tespiti incelenmiştir. Kayan kipli kontrol (SMC) ile tasarlanan sistem oldukça başarılı bir şekilde istenilen akışkan seviyesini takip edebildiği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. Liang, L. (2011, September). The application of fuzzy PID controller in coupled-tank liquid-level control system. In 2011 International Conference on Electronics, Communications and Control (ICECC) (pp. 2894-2897). IEEE.
  2. Pan, H., Wong, H., Kapila, V., & de Queiroz, M. S. (2005). Experimental validation of a nonlinear backstepping liquid level controller for a state coupled two tank system. Control Engineering Practice, 13(1), 27-40.
  3. Ramli, M. S., Ahmad, M. A., & Ismail, R. M. T. R. (2009, November). Comparison of swarm adaptive neural network control of a coupled tank liquid level system. In 2009 International Conference on Computer Technology and Development (Vol. 1, pp. 130-135). IEEE.
  4. Bhuvaneswari, N. S., Uma, G., & Rangaswamy, T. R. (2009). Adaptive and optimal control of a non-linear process using intelligent controllers. Applied soft computing, 9(1), 182-190.
  5. Delavari, H., Ranjbar, A. N., Ghaderi, R., & Momani, S. (2010). Fractional order control of a coupled tank. Nonlinear Dynamics, 61(3), 383-397.
  6. Pan, H., Wong, H., Kapila, V., & de Queiroz, M. S. (2005). Experimental validation of a nonlinear backstepping liquid level controller for a state coupled two tank system. Control Engineering Practice, 13(1), 27-40.
  7. Gouta, H., Said, S. H., Barhoumi, N., & M'Sahli, F. (2015). Observer-based backstepping controller for a state-coupled two-tank system. IETE Journal of Research, 61(3), 259-268.
  8. Abdullah, A., & Zribi, M. (2012). Sensor-fault-tolerant control for a class of linear parameter varying systems with practical examples. IEEE transactions on industrial Electronics, 60(11), 5239-5251.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2022

Gönderilme Tarihi

7 Nisan 2022

Kabul Tarihi

15 Ağustos 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 9 Sayı: 2

Kaynak Göster

APA
Gölcügezli, S., & Dumlu, A. (2022). İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 9(2), 901-917. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1100155
AMA
1.Gölcügezli S, Dumlu A. İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;9(2):901-917. doi:10.35193/bseufbd.1100155
Chicago
Gölcügezli, Sadrettin, ve Ahmet Dumlu. 2022. “İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9 (2): 901-17. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1100155.
EndNote
Gölcügezli S, Dumlu A (01 Aralık 2022) İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9 2 901–917.
IEEE
[1]S. Gölcügezli ve A. Dumlu, “İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması”, Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 9, sy 2, ss. 901–917, Ara. 2022, doi: 10.35193/bseufbd.1100155.
ISNAD
Gölcügezli, Sadrettin - Dumlu, Ahmet. “İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi 9/2 (01 Aralık 2022): 901-917. https://doi.org/10.35193/bseufbd.1100155.
JAMA
1.Gölcügezli S, Dumlu A. İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 2022;9:901–917.
MLA
Gölcügezli, Sadrettin, ve Ahmet Dumlu. “İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması”. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, c. 9, sy 2, Aralık 2022, ss. 901-17, doi:10.35193/bseufbd.1100155.
Vancouver
1.Sadrettin Gölcügezli, Ahmet Dumlu. İkili Tank Akışkan Seviye Sisteminin Kontrolü İçin Kayan Kipli Kontrolcü Tasarımı ve İleri Besleme + PI Kontrolcü Karşılaştırılması. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. 01 Aralık 2022;9(2):901-17. doi:10.35193/bseufbd.1100155