Model predictive control studies on a cascade temperature control loop
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1991
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: AYTEN GENÇ
Danışman: CANAN ÖZGEN
Özet:ÖZET BİR KASKAD SICAKLIK DEVRESİNE MODEL ÖNGÖRÜMLÜ DENETİM TEKNİĞİNİN UYGULANMASI GENÇ, Ayten Yüksek Lisans Tezi, Kimya Müh. Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Canan ÖZGEN Ağustos 1991, 115 sahi f e Model öngörümlü Denetim (MÖD) tekniklerine dayalı denetici tasarım metodlarının kullanımı, sistemlerdeki kısıtlamalar göz önüne alarak yüksek performanslı kontrol sistemleri oluşturmaları nedeniyle, son yıllarda çok fazla artmıştır. Bu çalışmada, MÖD, karışmalı bir tank üzerinde oluşturulan kaskad sıcaklık denetim devresine uygulanmıştır. Denetimin amacı tankın içindeki suyun sıcaklığını, soğuk suyun akış hızını ayarlayarak, istenilen değerde tutmaktır. Kaskad denetim devresinde, iç devredeki oransal denetleyici soğuk su hattı üzerine yerleştirilmiştir. Dış devredeki (ısı denetim devresi) denetici ise MÖD olup, girdi olarak tankın içerisindeki suyun sıcaklığını kullanmakta, çıktı olarak ise iç döngüdeki deneticiye istek değerini göndermektedir. MÖD denetici, tanımlama deneylerinden elde edilen parametrik olmayan doğrusal proses modeli denetim için kullanmaktadır. MÖD algoritmasının çalışması için kullanılabilecek değişikoptimizasyon metotları arasından "Komplex Optimizasyon" metodu, çıktıları ilk tahmin değerlerine çok bağlı olan "Geliştirilmiş Hooke ve Jeeves Optimizasyon" metodundan ve iç sınırlamaları içermeyen "Simplex" metodundan daha üstün olduğu için tercih edilmiş ve bu çalışmada kullanılmıştır. MÖD deneticinin performansı konvensiyonel oransal - integral tip deneticilerle deneysel olarak kaskad denetim devresinde karşılaştırılmış ve konvensiyonel olanlara kıyasla daha üstün olduğu gözlenmiştir. Bu çalışmada ayrıca MÖD performansını geliştirmek amacıyla referans izi için ikinci dereceden bir model kullanılmıştır. Birinci ve ikinci derece referans izleri kullanılarak elde edilen MÖD tepkileri birbirine çok benzemekle birlikte, ikinci derece izin iki geçmiş veriyi kullanması, birinciye kıyasla daha hzlı ve daha düşük IAE (integral Mutlak Hata) değeri veren tepki vermesine neden olmuştur. İki izin karşılaştırılması simulasyon çalışmaları ile de yapılmış ve MÖD algoritmasında ikinci dereceden izin kullanılmasının tepkinin yükselme zamanını (rise time) azalttığı gözlenmiştir. Anahtar kelimeler : MOD, Referans izi, Komplex Optimizasyon Metodu VI