Model öngörülü kontrol benzetimi için eğitim ve uygulama arayüz tasarımı

Abstract

Son senelerde özellikle süreç kontrol sistemlerinde, ileri kontrol tekniklerinin önemi endüstride giderek artmaktadır. Günümüzdeki süreç kontrol yapılarına bakıldığında ise kontrol sürecine etki eden birim sayısı her geçen gün artmaktadır. Gelenekselde ise bu durum, basınç, sıcaklık, sıvı seviyesi ve akış gibi değişkenlerin her birini ayrı ayrı kontrol etmektedir. Bu durum, süreç otomasyonu için ideal bir çözüm değildir. Bütün değişkenleri aynı anda kontrol edebilen tek bir kontrolör tasarlanması arzu edilir. Model öngörülü kontrol yöntemi ise gelişen bu kontrol süreçlerinde hem öngörü işlemini yapabilmesi hemde birden fazla etkeni kontrol edebilmesi bakımından önemli bir araştırma alanı haline getirmiştir.Bu çalışmada öncelikle model öngörülü kontrolün yapısı, tarihi, çalışma şekli, çeşitleri, sistemlere uygulama şekilleri hakkında bilgiler verilmiştir. MATLAB MPC Toolbox kullanılarak model öngörülü kontrol sürecinleilişkili algoritmaların, komutların uygulanışı ve kullanılma yöntemleri hakkında bilgiler verilmiş, hesaplamaları yapılmıştır. MATLAB GUI arayüz programı kullanılarak model öngörülü kontrol yönteminin eğitiminin gerçekleşmesi için uygulama arayüzleri tasarlanmıştır.Bu tasarımlara ait kodlar MATLAB m file üzerinde yazılarak tasarım çalıştırılmıştır.Sonuç olarak tek girişli tek çıkışlı ya da çok girişli çok çıkışlı sistemlerin kısıtlamalı, kısıtlamasız model öngörülü kontrol işlemlerinin gerçekleşebildiği ve gözlemlenebildiği eğitim ve uygulama arayüzleri gerçekleştirilmiştir.

Recently, the importance of the advanced control techniques are increasing especially in the process control systems. In today's looking at the structures of the process control, the number of the units is increasing every day affect the control process. In the conventional controllers each variable is controlled separately such as pressure, temperature, liquid level, flow etc. This is not ideal solution for the process automation. Able to control all the variables at the same time it is desirable to design a single controller. In model predictive control method forecasting operation and make the process of developing this control both the to control in terms of more then one factor has become an important research area.In this study, model predictive control structure, history, mode of operation, types and systems application typess information about the was given. The model predictive control algorithms, which is prepared using MATLABMPC Toolbox, information about command procedure and user manual wasgiven. System's calculations were performed. MATLAB GUI interface program will take place using a model predictive control process control and system information input is designed interfaces. Main interface for calculating and tranining of MPC has been designed with MATLAB GUI. All codes of this design written with MATLAB M. files.As a result, single-input single-output and multi-input multi-output systems constrained or unconstrained model predictive control carried out and observable in the training and application interfaces.