Geri Dön

Design and analysis of model predictive control based on SIMULINK

Model öngörülü kontrol sistemlerinin SIMULINK programi ile tasarimi ve analizi

  1. Tez No: 291185
  2. Yazar: PINAR ÖZSU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. BENO KURYEL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: MPC, IMC, process control, Simulink, IMCTUNE, MPC toolbox
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 203

Özet

Bu tezde proses kontrol açısından gelişmiş bir kontrol algoritması olan model öngörülü kontrol (Model Predictive Control- MPC) sistemleri incelenmiş ve bu sistemin proses yanıtları farklı bir model temelli kontrol algoritması olan dahili model kontrol (Internal Model Control-IMC) ve geleneksel olarak kullanılan bir yöntem olan PID kontrolörle karşılaştırılmıştır.IMC tasarım metodunda ilk aşama proses modelinin tanımlanmasıdır. Modelin tanımlanmasının ardından modelin tersi alınarak filtre zaman sabitinin bir fonksiyonu olan kontrolör tasarlanır. IMCTUNE kullanılarak tasarlanan bu kontrolör tekrar IMCTUNE yardımıyla PID kontrolöre dönüştürülmüştür. MPC tasarım algoritmasında ise prosesin geçmiş davranışına göre iteratif olarak kontrolör tasarlanır. Kontrolör tasarımında Model Predictive Control Toolbox/MATLAB kullanılmıştır.Kontrolör tasarım işleminin ardından Simulink kullanılarak sistemlerin set noktası ve bozucu değişken etkisine bakılmıştır. Proses sonuçlarında ofset, aşım miktarı ve yanıtın hızı performansı belirlemiştir. Bu performans ölçütlerine göre PID kontrolörün adım cevabının daha uzun sürede oturduğu ve daha sıçramalı bir yanıt verdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca model öngörülü kontrolör dahili model kontrolöre göre daha sıçramalı yanıt vermesine rağmen set noktası değişimlerinde daha hızlı yatışkın duruma ulaştığı gözlemlenmiştir. Fakat bozucu değişken etkisinde MPC kontrolör çok daha geç yanıt vermektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, model predictive control systems (MPC), which is an advanced process control algorithm, is investigated and the process responses of these system is compared with another model based control method as internal model control (IMC) and the traditional control algorithm as PID control.In IMC control method first the process model is identified then the controller, which is a function of the filter time constant, is designed by reversing the model. The controller is designed with using IMCTUNE and again with the help of IMCTUNE, the controller is transformed to PID controller. Model predictive controller is designed for all time intervals according to the past moves of the process. Model Predictive Control Toolbox/MATLAB is used in the design of the MPC controller.By using Simulink, the process responses are analysed according to the set point and disturbance changes. Offset, overshoot and speed of the response are the performance criteria of the controller. According to these performance criteria the PID controller reaches slowly to its steady state value and high overshoot. MPC controller has bigger overshoot, but faster response for set point changes with respect to IMC controller. In spite of that for disturbance changes, MPC controller has slow for reaching steady state.

Benzer Tezler

  1. Dizel motorların modellenmesi,modele dayalı hava yolu ve emisyon kontrolörü geliştirilmesi / uygulanması

    Modeling of diesel engines, development and application of model based airpath and emission controllers

    BÜLENT ÜNVER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN GÖKAŞAN

    PROF. DR. SETA BOGOSYAN

  2. Fırçasız çift beslemeli asenkron generatörlerin performans analizi ve kontrolü

    Performance analysis and control of brushless doubly fed induction generators

    OMRAN ALABEDALKHAMIS

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLAL GÜMÜŞ

  3. Design of an intelligent boost pressure controller for a series sequential turbocharged diesel engine

    Seri bağlı aşırı doldurma sistemine sahip dizel motorlar için akıllı manifold basıncı kontrolcüsü tasarımı

    MUSTAFA ENGİN EMEKLİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ

  4. Çok bileşenli bir karışımın damıtıldığı laboratuar-ölçekli dolgulu damıtma kolononun kısıtlanmış model öngörmeli kontrolü

    Constrained model predictive control of a laboratory-scale packed distillation column with a multicomponent mixture

    SANİYE AY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. SÜLEYMAN KARACAN

  5. Evsel kullanım suyu için sıcaklık kontrol sistemi tasarımı ve analizi

    Domestic hot water temperature control system design and its analysis

    OĞUZHAN ORUÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU