Geri Dön

Model predictive control studies on a cascade temperature control loop

Bir kaskad sıcaklık devresine model öngörümlü denetim tekniğinin uygulanması

  1. Tez No: 15511
  2. Yazar: AYTEN GENÇ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. CANAN ÖZGEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: MOD, Referans izi, Komplex Optimizasyon Metodu VI, Kaskad sıcaklık devresi, Model öngörümlü denetim, Optimizasyon, Cascade temperature circuit, Model predictive control, Optimization
  7. Yıl: 1991
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

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.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT MODEL PREDICTIVE CONTROL STUDIES ON A CASCADE TEMPERATURE CONTROL LOOP GENÇ, Ayten Msc in Chemical Engineering Supervisors Prof. Dr. Canan Qzgen August 1991,115 Pages Control design methods based on Model Predictive Control ( MPC ) concept have increased in recent years due to the ability of the method to yield high performance control systems, with the capability o-f constraint handling. In this study, MPC technique was applied to cascade temperature control of an agitated tank. The control objective was to keep the temperature in the tank at a desired value by adjusting the cooling water flow rate. The slave controller was on the cooling water line and had proportional mode only. The master controller was selected as a MPC which was supplied with temperature measurements of the tank effluent. The master controller produced a signal as set- point to the slave IIcontroller. MPC was implemented by a non- parametric linear process model which was obtained -from identification experiments. Among the dif-ferent optimization methods that can be used in MPC algorithm the complex optimization method was preferred to be used in this study which is superior to the modified Hooke and Jeeves optimization method in which the output is very dependable on the initial quesses and superior to Simplex method which can not account implicit constraints. The performance of the MPC with respect to a conventional controller of PI type was tested experimentally on the cascade control loop and it was shown that MPC implementation is superior to the conventional one. As an improvement of MPC a second order reference trajectory was also utilized. Although, the responses obtained by first and second order reference trajectories are very similar in nature, the utilization of two past data in the second order trajectory results in a fast response with less Integral Absolute Error (IAE) score compared to first order. The comparison of two trajectories were also carried out by simulation studies and it was shown that, IIIusing second order reference trajectory in MPC algorithm, decreases the rise time. Key Words s MPC, Complex Optimization, Reference Trajectory Scientific Code : 603.02.02 IV

Benzer Tezler

  1. Tez No

    77850

    OTT denetleçler için otomatik ayarlama teknikleri: Uygulamalı ve karşılaştırmalı bir çalışma

    Auto-tuning techniques for pıd controllers: A paractical application and comparison

    ABDULLAH ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN DEMİRCİOĞLU

  2. Tez No

    39617

    Uyarlamalı süzgeçler

    Adaptive filters

    RIDVAN AYSEL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET H. KAYRAN

  3. Tez No

    99418

    Ratlarda yara iyileşmesine Ranitidin ve Omeprazol'ün etkileri (deneysel çalışma)

    The Effects of Ranitidin and Omeprazol on wound helling on rats

    M. RECEP PEKCİCİ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2000

    Genel CerrahiAnkara Üniversitesi

    Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. ERCÜMENT KUTERDEM

  4. Tez No

    29405

    Adaptive-predictive control and simulation studies on a distillation column

    Distilasyon kolonunda tahminli-ayarlamalı kontrol ve simulasyon çalışmaları

    FARİBA KARBASİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1993

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLGİN KISAKÜREK

  5. Tez No

    58401

    Dolgulu damıtma kolonuna optimum adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrolünün uygulanması

    Application of optimal adaptive generalized predictive control of a packed distillation column

    SÜLEYMAN KARACAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ

Geri Dön