Simulation of a predictive control scheme for cooling actuation system in heavy duty vehicles
Ağır taşıtlarda soğutma sistemi eyleyicisi için öngörülü kontrolcü tasarımı benzetimi
- Tez No: 568710
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Günümüz dünyasında içten yanmalı motorlarda soğutma sistemleri ve ısı transferi ile ilgili birçok çalışma bulunmaktadır. Dizel motorlarda yanma işlemi nedeniyle büyük bir güç ve enerji açığa çıkar. Motor tarafından oluşturulan bu ısıyı kullanmak için ısı yönetim sistemlerine ihtiyaç çok önemli hale gelmektedir. Isı yönetim sistemleri, ısıyı dağıtmak ve tekrar kullanmak adına çok faydalı olsa da, mekanik olarak motor tarafından sürülen soğutma sistemi eyleyicileri örneğin, soğutucu pervane, su pompası ve yağ pompası, parazit yük yaratarak kendi tükettikleri enerji sebebiyle enerji kayıplarına neden olurlar. Taşıtlarda en önemli ve en çok enerji tüketen eyleyicilerden birisi de soğutucu pervanelerdir. Bu tezin amacı belirli bir sürüş döngüsünde soğutucu pervaneler için öngürülü kontrolcü tasarımı benzetimi yaparak gerçek test verileriyle enerji tasarrufunu değerlendirmektir. Bu projede F-MAX 13L Diesel Ecotorq ağır taşıtının ısıl modeli MATLAB – Simulink üzerinde oluşturulacaktır. Motor soğutma suyu sıcaklığını belirli bir aralıkta tutan en uygun kontrolcü benzetimi için referans hatasını en aza indiricek uygun bir PID kontrolcüsü ve gelecek yörüngeyi hesaplayarak maliyet fonksiyonunu öngörü sınırları dahilinde en aza indirecek bir model öngörücülü kontrolcü tasarımı yapılacaktır. Tezin son kısmında ise benzetim sonuçları ve model öngörücülü kontrolcünün yakıt tasarrufuna olan faydası tartışılacaktır.
Özet (Çeviri)
There are various investigations about cooling systems and heat transfer for internal combusiton engines in today's world. Due to the combustion process inside the diesel engines, a significant amount of power is generated. To handle the heat generated by the engine, the need of thermal management systems becomes highly important. Even though the thermal management systems are very beneficial for distributing and reusing the waste heat, cooling system actuators which are mechanically driven by the engine such as coolant fan, water pump, oil pump create a parasite load and cause energy loss due to their power consumption. Thus, optimal control of cooling system actuators could be beneficial for the fuel saving. One of the most important and power consuming actuators in the vehicle are cooling fans. The aim of this thesis is simulation of predictive control of coolant fan with a specific drive cycle and evaluate the power savings with the real test data. In this project, the thermal heat-exchange model of F-MAX 13L – Diesel Ecotorq heavy duty truck will be created via MATLAB - Simulink. To simulate the optimal control of the engine coolant temperature in a certain range an optimal PID which minimizes the reference error and an MPC which calculates the future trajectory and minimizes the cost function over prediction horizon will be designed. In the last section of this project the results of the simulations and the effects of predictive control in fuel consumption benefit will be discussed.
Benzer Tezler
- Analysis of reactivity initiated accidents for ITU TRIGA Mark II research reactor and the development of a new analysis code
İTÜ TRİGA MARK II reaktöründe reaktivite ile başlatılmış kazaların analizi ve yeni analiz kodunun geliştirilmesi
MOHAMMAD ALLAF
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Bir robotik manipülatörün eklem ve kartezyen esaslı öngörülü kontrolu
Joint and cartesian based predictive control of a robotic manipulator
RECEP KAZAN
- Model predictive control based emergency scheme for power systems transient stability using state and parameter estimation via immersion and invariance
Güç sistemler için model öngörülü kontrol yapısı ile geçici kararlığı sağlama ve daldırma ve değişmezlik yaklaşımı ile durum ve parametre kesitimi
SALEH MSADDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAPRAK YALÇIN
- Wide-area damping of power system oscillations using model predictive control
Güç sistemlerindeki geniş alan salınımlarının model öngörümlü denetleç ile sönümlenmesi
MUNİR AMİNU HUSEIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EMRAH BIYIK
- Multivariable model predictive controller design for an industrial distillation column
Endüstriyel bir damıtma kolonu için çok değişkenli model öngörümlü denetleç tasarımı
MUSTAFA TEKİN DOKUCU
Yüksek Lisans
İngilizce
2002
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANAN ÖZGEN