Simulation study of an adaptive fuzzy knowledge based controller (FKBC) and neural network controller (NNC) on a pH system
pH sistemlerinde uyarlamalı bulanık bilgiye dayalı ve sinir ağlı denetleyiciler için benzetim çalışması
- Tez No: 75932
- Danışmanlar: PROF. DR. CANAN ÖZGEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Fuzzy Knowledge Based Controller, Fuzzy Estimator, Neural Network, pH neutralization. IV
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 127
Özet
oz pH SİSTEMLERİNDE UYARLAMALI, BULANIK, BİLGİYE DAYALI VE SİNİR AĞLI DENETLEYİCİLER İÇİN BENZTİM ÇALIŞMASI Nesrallah, Khaled Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Canan ÖZGEN Ortak Tez Yöneticisi: Doç. Dr. Kemal LEBLEBİCİOGLU Eylül 1998, 110 sayfa Nötürleştirme sistemi gibi çok yüksek dereceden doğrusal olmayan dinamik davranış gösteren sistemlerin denetlenmesi çok zordur. Bu çalışmada, pH sistemlerinin denetlenmesi için, uyarlamalı, bulanık, bilgiye dayalı bir denetleyici (FKBC) geliştirilmiş ve sinir ağlı denetleyici (NNC) ve Z-N ve IMC yöntemleriyle tasarlanmış geleneksel bir PID denetleyicisi ile karşılaştınlmıştır. Tasarlanan denetleyicilerin performanslarının incelenmesi için, iki pH denetim sistemi seçilmiştir. Bunlardan ilki, pH seviyesinin 3.5 ile 5 civarında denetlendiği“Seyreltme”olarak isimlendirilen sistimdir. Bu sistem daha önceki bir çalışmada deneysel olarak ölü zamanlı, birinci derecede bir aktarım fonksiyonu kullanarak modellenmiştir. İkinci olarak yüksek derecede doğrusal olmayan pH nötürleştirme sistemi ele alınmıştır.Bu çalışmada doğrudan ve dolaylı uyarlamak olmak üzere iki tip bulanık, bilgiye dayalı denetleyici kullanılmıştır. Doğrudan uyarlamak FKBC 'de denetleyicinin girdi ve çıktı“aitlik”fonksiyonları değiştirilerek süreç öncesi uyarlama yapılır. Süreç sırasında yapılan uyarlamada ise hataların karelerinin toplamı performans kriteri kullanılarak denetleyici girdisinin düzeltme hatsayılan değiştirilir. Seyreltme sistemindeki ölü zaman probleminin üstesinden gelebilmek için, dolaylı uyarlamak FKBC 'de bir adımdan daha ilerideki gelecekteki çıktılar tahmin edilmiştir. Yapılan çakşımalar sonunda, seyreltme sisteminde yeterü sayıdaki gelecekteki çıktıları tahmin ederek çalışan dolayk uyarlamak FKBC 'nin doğrudan uyarlamak FKBC ve sinir ağlı denetleyicilere göre çok daha iyi performans gösterdiği bulunmuştur. Ayrıca, IMC tekniği ile tasarlanan geleneksel PID denetleyicisi de bu sistem için iyi performans göstermiştir. Nötürleştirme sisteminde ise, doğrudan uyarlamak FKBC, dolayk uyarlamak FKBC 'ye göre daha iyi sonuçlar vermiştir. Ayrıca, Z-N tekniği ile tasarlanmış PID ve sinir ağlı denetleyicilere göre de daha iyi performans göstermiştir. Anahtar Kelimeler : Bulanık Bilgiye Dayalı Denetleyici, Sinir Ağı, pH Nötürleştirme vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SIMULATION STUDY OF AN ADAPTIVE FUZZY KNOWLEDGE BASED CONTROLLER (FKBC) AND A NEURAL NETWORK CONTROLLER (NNC) ON A pH SYSTEM Nesrallah, Khaled M.Sc, Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Canan Özgen Co-supervisor : Assoc. Prof. Dr. Kemal Leblebicioğlu September 1998, 110 pages The systems that exhibit highly non-linear dynamics, such as neutralization, are difficult to control. In this study, an adaptive fuzzy knowledge based controller (FKBC) is developed and compared with both the neural network controller (NNC) and the conventional PID controller tuned with Ziegler Nicholos (Z-N) and IMC techniques, in the control of pH systems. Two pH control systems are selected for the investigation of the performance of the controllers designed. The first system is the one in which pH control around 3.5 to 5 is considered and named as the dilution problem. It was modelled experimentally by a first order plus time delay model by a previous study. The second system considered is a pH neutralization system, which is known to be highly non-linear in behaviour. In this study, two types of the adaptive FKBC, direct and indirect, are used. For the direct adaptive FKBC, off-line adaptation is done by changing the membership mfunctions of the input and output of the controller. While on-line adaptation is made by changing the scaling factors of the input to the controller using the summation of the squared error as a performance measure. More than one future value is estimated to solve the problem of time delay in the dilution system in the case of the indirect adaptive FKBC. The results show superiority of indirect adaptive FKBC, with more than one future value estimation, over NNC and direct adaptive FKBC for the dilution system. Also the conventional PID controller, tuned with IMC technique, shows a good performance for this system. The direct adaptive FKBC gives a better response than that of the indirect FKBC for the neutralization system. It also shows better performance than the conventional PID, tuned with Z-N technique, and the NNC.
Benzer Tezler
- Investigation and design of fuzzy logic based controllers for nonlinear systems
Doğrusal olmayan sistemler için bulanık mantığa dayalı denetleyicilerin araştırılması ve tasarlanması
ÖMER ÖZGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiPROF. DR. YORGO İSTEFANOPULOS
- Metropoliten kent çeperindeki yerleşimlerde yapısal dinamikler-İstanbul metropoliten kent çeperi örneği
Structural dynamics in the settlements around metropolitan periphery-The case of İstanbul city periphery
ÖZLEM GÜNGÖR ÖZÇEVİK
- Senkron alçaltan doğru akım çeviricinin PI ve bulanık PI kontrolünün karşılaştırılması
Comparison of PI and fuzzy PI controls of synchronous buck dc converters
YAVUZ EMRE KAYACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ
- Akışkan taşıyan ankastre bir borunun dinamik analizi ve bulanık mantık tabanlı uyarlamalı kontrolü
Dynamic analysis and fuzzy logic based adaptive control of a cantilever pipe conveying fluid
MEHMET HAKAN DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUĞAN
- Elektrik makinalarının kontrolunda bulanık mantık uygulaması
The Application of fuzzy logic in controller of electrical machines
MAHMUT KOYUNCU
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN GÖK