Su tankı sistemlerinin dayanaklı denetimi

Abstract

Sıvı tankı sistemleri endüstride fazlasıyla kullanım alanına sahiptir. Kullanımlarının yaygın olması sebebiyle söz konusu sistemlerin denetlenmesi için birçok yöntem ve yaklaşım geliştirilmiştir. Bu çalışmada, su tankı sistemlerinin modellemesi gerçekleştirilmiştir. Su tankı modellerinin temelde doğrusal olmayan sistemler olmasından dolayı sürekli zamanda parametreleri belirli aralıklarda değişen bağımsız sistem yapısı çerçevesinde açık döngü aktarım işlevi atanarak modellenmiştir. Parametre aralığında açık döngü aktarım işlevini sürekli zaman özyinelemeli en küçük kareler (SZÖEKK) yöntemiyle sistem kestirimi sağlanmıştır. Kestirim sonucunda ortaya çıkan model üzerinden dayanıklı tümlevsel-türevsel-oransal (PID) denetleç tasarımı yapılmış ve sisteme yönelik geribesleme denetimi gerçekleştirilmiştir. Uygulamada sistem iki gözlü ve üç gözlü su tankına ayrı ayrı dayanıklı PID denetimi uygulanmıştır. Söz konusu sistemin normal şartlar altında çalıştığı kabul edilerek SIMULINK üzerinden benzetim sonuçları alınmıştır. Su seviyesi ile söz konusu su seviyesine yönelik tanklara sağlanacak su seviyesi için uygulanan gerilim eşit kabul edilmiştir. Benzetim çalışmalarında belirli aralıklarda değişen kare dalga uygulamasıyla sistemin dayanıklı PID denetimi gerçekleştirilmiştir.

Water tank systems are widely-used in industry. Due to the widespread use of liquid tank systems, a number of methods and approaches have been developed in order to control these systems.In this study, the water tank system model is implemented. Liquid tank models are principally non-linear systems, therefore system is modelled in continuous time intervals, within the context of independent systems with parameters varied periodically, by open-loop transfer function. The estimation of the system is achieved by Continuous-time Recursive Least Squares Estimation (CRLS). On the resulting estimated model, a robust proportional, integral and derivative (PID) controller is designed and feedback control for the system is implemented.In implementation stage, a robust PID controller is applied to two-tank and three-tank systems separately. Simulation results are obtained by SIMULINK, assummed that system is working under normal conditions. The voltage applied to the water level and the water level provided for the tanks are considered to be equal. In simulation, by using square waves varying at specific intervals, robust PID control is implemented.