Dörtlü tank sisteminin modelleme, simülasyon ve kablosuz ağ tabanlı kontrolü

Abstract

Günümüzde kablosuz iletişim birçok alanda hızla yaygınlaşan ve ilerleyen bir teknoloji halini almıştır. Kontrol döngülerinin gerçek zamanlı bir ağ ile kapatıldığı geri beslemeli kontrol sistemleri ağ tabanlı kontrol sistemleri olarak adlandırılır. Ağ bağlantısı daha az kablolama gereksinimi, hızlı müdahale edebilme, sistem yapısını esnek şekilde değiştirebilme, uzaktan müdahale ve kontrol edebilme, bakım ve onarım kolaylığı gibi avantajlar sağlar. Bu avantajları sayesinde kablosuz iletişim kontrol sistemlerinde etkili ve yaygın olarak kullanılan alanlardan birisi haline gelmektedir. Bu çalışmada çok giriş ve çok çıkışlı bir sistem olan dörtlü tank sisteminin algılayıcı verilerinin IEEE 802.15.4 protokolü üzerinden kablosuz olarak gerçek zamanlı iletimi ve sistem için tasarlanan PID denetleyici ile sıvı seviye kontrolünün sağlanması amaçlanmıştır. PID denetleyici tasarımı, ağdan kaynaklı zaman seğirmeleri gözetilerek yapılmıştır. Önerilen yöntem, mevcut kontrol döngülerindeki PID denetleyicilerin ağ tabanlı kontrol sistemleri için yeniden ayarlanmasında kullanılabilir.

Wireless communication has become a wide-spreading and progressive technology nowadays. The feedback control systems whose control loops are closed with a real time communication network are called networked control systems. Network connection provides some advantages like less cabling requirement, quick intervention, flexible system configuration, remote control and operation, easy maintenance and repair. With these added advantages the wireless communication becomes a widely used feature in control systems design. In this study, wireless PID control of a multi-input multi-output quadruple tank process is aimed. Sensor data of the quadruple tank process is transmitted wirelessly over IEEE 802.15.4 protocol and liquid level control is achieved with PID controllers. PID controllers are designed by considering networked induced time delays. Proposed method can be utilized for retuning of PID controllers present in classical control systems for networked control settings.