Design, Simulation and Comparison of Controllers for Temperature Profile Tracking Control of a Heat Flow System
Öz
Bu makalede, ısı-akış sistemine uygulanan üç farklı kontrolcünün tasarımı, simülasyonu ve performans karşılaştırması sunulmuştur. İlk olarak, ısı-akış sisteminin dinamik modeli elde edilmiş ve devamında ısı kontrolünü gerçekleştirmek için kayan kipli kontrol (KKK), adaptif kayan kipli kontrol (AKKK) ve adaptif kesir dereceli kayan kipli kontrol (AKDKKK) yöntemleri tasarlanmış ve uygulanmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin performansını analiz etmek için Matlab/Simulink programı aracılığıyla ısı–akış sisteminin simülasyonu oluşturulmuş ve tasarlanan kontrolcülerin performansı analiz edilmiştir. Simülasyon ortamından elde edilen referans sıcaklık takip hatası, adaptasyon kazancı, ani değişimlere karşı kontrolcünün tepkisi, maksimum aşım, yükselme ve yerleşme zamanı gibi sonuçlar sunulmuş ve elde edilen sonuçlardan AKDKKK’nün diğer kontrolcülere göre referans sıcaklığı daha az hata ile takip ettiği, daha düşük aşım, yükselme ve yerleşme zamanına sahip olduğu gözlemlenmiştir. Ayrıca, KKK uygulandığında en yüksek referans sıcaklık takip hatası, yükselme ve yerleşme zamanına sahip olduğu gözlemlenmiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Agrawal, R. A., Pandelidis, I.O., & Pecht, M., (1987). “Injection-molding process control- A rewiev”, Polym. Eng. Sci., 27(18), 1345–1357. https://doi.org/10.1002/pen.760271802
- Omatu, S., Yusof, R., Sinohara, K., & Hotta, M., (1992). “Temperature control for heating cylinder by multivariable STC”, Trans. Syst. Contr. Inform. Eng., 5(3), 102–110.
- Seaman, M., Desrochers, A.-A., & List, G.-F., (1994). “Multiobjective optimization of a plastic injection molding process”, IEEE Trans. Contr. Syst. Technology, 2(3), 157–168. DOI: 10.1109/87.317974
- Taur, J.-S., Tao, C.-W., & Tsai, C.-C., (1995). “Temperature control of a plastic extrusion barrel using PID fuzzy controllers”, Proceedings IEEE Conference on Industrial Automation and Control: Emerging Technology Applications. DOI: 10.1109/IACET.1995.527590
- Lin, C.-T., Juang, C.-F., & Li, C.-P. (1999). “Temperature control with a neural fuzzy inference network”, Systems, Man, and Cybernetics, Part C: Applications and Reviews, IEEE Transactions on. 29(3), 440-451. DOI: 10.1109/5326.777078
- Petráš, I., & Vinagre, B.-M., (2002). “Practical application of digital fractional-order controller to temperature control”, Acta Montanistica Slovaca, 7(2), 131-13.
- Juang, C.-F., & Chen, J.-S (2003). “A recurrent neural fuzzy network controller for a temperature control system”, The 12th IEEE International Conference on Fuzzy Systems, FUZZ'03, St Louis ,USA. DOI: 10.1109/FUZZ.2003.1209398
- Ramos, H.-M.-S.-G., Assuncao, F., Ribeiro, A.-L., & Ramos, P.-M., (2004). “A low-cost temperature controlled system to test and characterize sensors”, 7th AFRICON Conference in Africa, Gaborone, Botswana. DOI: 10.1109/AFRICON.2004.1406715
Ayrıntılar
Birincil Dil
İngilizce
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Kaan Can
0000-0002-6597-2797
Türkiye
Hayriye Sekban
Bu kişi benim
0000-0002-3085-7297
Türkiye
Kamil Orman
0000-0002-7236-9988
Türkiye
Abdullah Başçi
*
0000-0003-4141-2880
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
31 Ağustos 2020
Gönderilme Tarihi
8 Temmuz 2020
Kabul Tarihi
26 Ağustos 2020
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2020 Cilt: 13 Sayı: 2