Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

1309-1751

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

10.17780/ksujes.50227

Engineering

Mühendislik

Fuzzy Logic Based Control of the Mixing Tank Used in Heat Treating Applications

Isıl İşlem Uygulamalarında Kullanılan Bir Karışım Tankının Bulanık Mantık Esaslı Denetimi

Kılıc

Erdal

Özçalık

Hasan

Yılmaz

Şaban

Gani

Ahmet

10 25 2014

17 1 16 21 10 15 2014

1998

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

Controlling mixing tanks is of utmost importance for industrial applications such as food processing, agricultural pesticides, textile, waste water treatment, dairy production, nuclear power generation, petrochemical industries, chemical processing and pharmaceutical manufacturing. In this study, fluid mixing tank, which is a nonlinear multi input multi output system, is simulated by MATLAB/Simulink. Hot and cold water flow is provided to the mixing tank through two water pumps. Desired water temperature and level in the tank is obtained thanks to the water flow valves. The control system consists of two independent fuzzy logic controllers in order to keep the desired level and temperature of the water in the mixing tank.

Karışım tanklarının kontrolü, gıda sanayi, tarımsal ilaçlama, tekstil, atık su arıtma, süt üretimi, nükleer enerji üretimi, petrokimya endüstrisi, kimyasal süreçler ve ilaç sanayi gibi endüstriyel uygulamalar için çok önemlidir. Bu çalışmada çok girişli çok çıkışlı ve doğrusal olmayan bir sistem olan sıvı karışım tankının kontrolü, MATLAB/Simulink benzetim programı ile yapılmıştır. Bu karışım tankına iki pompa vasıtasıyla sıcak ve soğuk su akışı sağlanmaktadır. Suyun akış miktarı valfler ile kontrol edilerek, tankta istenilen su sıcaklığı ve seviyesi elde edilmektedir. Kontrol sistemi, karışım tankı içindeki suyun seviye ve sıcaklığını istenilen değerlerde tutmak amacıyla iki bağımsız bulanık mantık denetleyiciden oluşmaktadır.

Bulanık Mantık Denetim Sıvı Seviye Kontrolü Karışım Tankı.

Fuzzy Logic Control Liquid Level Control Mixed Tank

Güneş, M., Arslan, S., Bay, A.E., “ Çok Fonksiyonlu Bir Elektronik Pülverizatörde İlaçlama İşleminin Optimal ve Bulanık Kontrolü”, KSU Mühendislik Bilimleri Dergisi, 16(2), 2013. Pradeepkannan, D., Sathiyamoorthy, S., “Design and Modeling of State Feedback with Integral Controller for a Non-linear Spherical tank Process”, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, ISSN 2250-2459, Volume 2, Issue 11, November 2012. Tiwari, S.K., Kaur, G., “Analysis of Fuzzy PID and Immune PID Controller for Three Tank Liquid Level Control”, International Journal of Soft Computing and Engineering (IJSCE) ISSN: 22312307, Volume-1, Issue-4, September 2011.

Hasan, S., Khan, S.K., Alam, S., “Design and Implemetation of a Neural Control System and Performance Characterization with PID Controller for Water Level Control”, International Journal of Artificial Intelligence & Applications (IJAIA), Vol.2, No.2, April 2011.

Aslam, F., Haider, M.Z., “An Implementation and Comparative Analysis of PID Controller and their Auto Tuning Method for Three Tank Liquid Level Control”, International Journal of Computer Applications (0975 – 8887) Volume 21– No.8, May 2011.

Lanas, A.I, Mota, G.L.A., Tanscheit, R., Vellasco, M.M., Barreto, J.M., “ Fuzzy Control of a Multivariable Nonlinear Process”, In Proceedings of eight International Fuzzy Systems Association World Congress, Vol.2 (8), pp. 660-664, 1999.

Şahin, S., “Endüstriyel Otomasyon Eğitimi İçin Lookout Yazılım Tabanlı Sıvı Karışım Süreci Tasarımı”, SDU Teknik Bilimler Dergisi, Cilt.2, Sayı.1, SS.42-45, 2012.

Damarla, S.K., Kundu, M., “Design of Multivariable Neural Controllers using a Classical Approach”, International Journal of Chemical Engineering and Applications, Vol. 1, No. 2, August 2010.

Elmas, Ç., “Yapay Zeka Uygulamaları”, Seçkin Yayıncılık, 2.Baskı, Ankara, 2011.

Özçalık, H.R., Kılıç, E., Yılmaz, Ş., Gani, A., “Bulanık Mantık Esaslı Sıvı Seviye Denetiminde Farklı Üyelik Fonksiyonlarının Denetim Performansına Etkisinin İncelenmesi”, Otomatik Kontrol Ulusal Toplantısı, TOK2013, 26-28 Eylül 2013, Malatya, S.243-247.

Shahgholian, G., Movahedi, A., “Modeling and Controller Design Using ANFIS Method for NonLinear Liquid Level System”, International Journal of Information and Electronics Engineering, Vol. 1, No. 3, November 2011. http://wikis.controltheorypro.com/images/MIMOarticle.doc Access Time: 15.09.2014 14.20 PM.

Engin, S.N., Kuvulmaz, J., Ömürlü, V.E., “Fuzzy Control of an ANFIS Model Representing A Nonlinear Liquid-Level System” Neural Computer & Application (2004) 13:202-210.

Kılıç, E., Özbalcı, Ü., Özçalık, H.R., “Lineer Olmayan Dinamik Sistemlerin Yapay Sinir Ağları ile Modellenmesinde MLP ve RBF Yapılarının Karşılaştırılması”, Eleco 2012 Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu Bildiriler Kitabı, S.694-698, 29 Kasım – 01 Aralık 2012, Bursa.

Passino,K., and Yurkovich S., Fuzzy Control, Addison-Wesley Publishing Company, 1998.

Özkop, E., Altaş, İ.H., “Bulanık Mantık Denetleyici ile Aktif Otomobil Süspansiyon Denetimi” XII. EEBB Mühendisliği Ulusal Kongresi Ve Fuarı, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi, Eskişehir. Kasım 14–18, 2007.

Şekkeli, M., Yıldız, C., Özçalık H.R., “Bulanık Mantık ve PI Denetimli DC-DC Konvertör Modellenmesi ve Dinamik Performans Karşılaştırılması”, 4. otomasyon sempozyumu , Samsun ,Mayıs 2007.

Özek, A., Sinecen, M., “Klima Sistem Kontrolünün Bulanık Mantık ile Modellenmesi”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt:10,Sayı:3, Sayfa: 353-358, Yıl:2004.

Dharamniwas, Ahmad, A., Redhu, V., Gupta, U., “Liquid Level Control by Using Fuzzy Logic Controller”, International Journal of Advances in Engineering & Technology, July 2012, ISSN: 2231-1963.

Jiang, W., “The Application of the Fuzzy Theory in the Design of Intelligent Building Control of Water Tank”, Journal of Software, Vol. 6, No. 6, June 2011.