Simulink destekli model-tabanlı biyoproses kontrol
Simulink aided model-based bioprocess control
- Tez No: 276210
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT ELİBOL, PROF. DR. RABENO KURYEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Biyoteknoloji, Bioengineering, Computer Engineering and Computer Science and Control, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: DMK, biyoproses kontrol, IMCTUNE, Simulink, IMC, bioprocess control, IMCTUNE, Simulink
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, proseslerin matematiksel modellerinden yola çıkarak kontrol sistemlerinin tasarlanmasını mümkün kılan bir algoritma olarak Dahili Model Kontrol (DMK) algoritması ile modelleri belirli biyoproseslerin kontrol sistemleri tasarlanmış ve tasarlanan kontrol sistemleri yanıtın hızı, sıçrama miktarı ve ofset gibi performans ölçütlerine göre ayarlanmıştır. Tasarlanan kontrolörler PID cinsinden ifade edilmiştir. Modele dayalı DMK kontrolör tasarımı ve PID karşılıklarının bulunması için IMCTUNE ve tasarlanan kontrol sistemlerinin yanıtlarının incelenmesi için Simulink programı kullanılmıştır.DMK tasarım metodunda ilk aşama proses modelinin belirlenmesidir. Proses modelinin belirlenmesinin ardından bozucu değişkenin prosesi nasıl etkilediğine bağlı olarak 1- veya 2-serbestlik dereceli (SD) DMK sistemlerinden biri seçilir. Eğer kontrol etkinliği üzerinde herhangi bir kısıt söz konusu ise bu durumda 1- veya 2-SD DMK'nın Model Durum Geribeslemeli uygulaması kullanılır. Eğer proses modelleri belirsizlik içeriyorsa, belirsiz prosesler için geliştirilmiş 1- veya 2-SD DMK sentezleme ve ayarlama algoritması kullanılır. Proses için en uygun algoritmanın seçilmesi ve uygulanmasının sonucunda bu prosesin kontrolü için DMK kontrolör tasarlanmış olur. Tasarlanan ve filtre zaman sabitinin bir fonksiyonu olan bu kontrolör performans ölçütlerine göre ayarlanır.Endüstriyel uygulamalardaki kontrol sistemleri genel olarak PID kontrolörleri içermektedir. Bu nedenle, herhangi bir algoritmayla tasarlanan kontrolörün PID'ye dönüştürülebilir olması önemlidir. Bu tez kapsamında bir DMK kontrolörün PID kontrolöre nasıl dönüştürülebileceği de tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the control systems for the bioprocesses with defined process models were designed by the control algorithm of Internal Model Control (IMC) that enables designing of control systems based on mathematical models of processes. Designed control systems were then tuned to satisfy the performance criteria such as speed of response, overshoot and steady-state error (offset). For the design of the IMC controllers and converting them to PID controllers the IMCTUNE software was used. The behaviour of the designed control systems was simulated and investigated by the Simulink software.The first step in the IMC design algorithm is to define the process model. After the model definition, 1- or 2-degree of freedom IMC control system is chosen according to dynamics of the disturbance. If there is any constraint on the control effort, then Model State Feedback realization of 1- or 2-DF IMC must be implemented. If process models contain some uncertain parameters, then 1- or 2-DF IMC synthesis and tuning algorithm for uncertain processes must be used. Choosing and implementing the most suitable control algorithm for any process gives IMC controller for this process to be controlled with IMC control system. This IMC controller that is a function of filter time constant is then tuned to satisfy the performance criteria of control systems.Control systems in the industrial applications are still based on PID controllers. Therefore, the convertibility of a controller designed with any algorithm to a PID controller is important. How an IMC controller can be converted into a PID controller was also discussed in this thesis? scope.
Benzer Tezler
- Evaluation of model-based predictive control methods in high-speed automated ground vehicle path following
Yüksek hızlı bir otonom kara taşıtının yörünge takibinde model bazlı öngörülü kontrol yöntemlerinin değerlendirilmesi
VOLKAN BEKİR YANGIN
Doktora
İngilizce
2024
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Viability of differential braking based steering redundancy for an autonomous vehicle
Otonom bir araç için diferansiyel frenleme tabanlı direksiyon yedekliliğinin uygulanabilirliği
DORUKHAN TOKAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGEN AKALIN
- Aktif direksiyon sistemi ile yol taşıtı kararlılığının korunması
Stability enhancement of a road vehicle using active steering
ŞEREF SERVER ERSOLMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. LEVENT GÜVENÇ
- Elektrikli bisikletler için akıllı güç destek ünitesi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Design and implementation of intelligent power assist unit for electric bikes
OKAN UYAR
Doktora
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÇUNKAŞ
- Hardware in the loop system development for modeling and control of multirotor vehicles
Multi rotorlu hava araçlarının modellenmesi ve kontrolü için donanım çevrimli benzetim sistemi tasarımı
MUHSİN HANÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BAYEZİT