Design of a Microcontroller-Based Coupled Tank System and Implementation of Level Control with Feedback Linearization Method

Bu tezde, ARM Cortex M7 mikrodenetleyici birimi (MCU) tabanlı gömülü Birleşik
Tank Sistemi (CTS) tasarlanmış ve bulanık mantık denetleyici (FLC), geri beslemeli
doğrusallaştırma (FL) tabanlı oransal integral türevsel (PID) denetleyici ve FL tabanlı
FLC kullanılarak sıvı seviyesi kontrol algoritmaları uygulanmıştır. Seçilen
denetleyicilerin amacı, tasarlanan CTS'nin ikinci tankındaki önceden tanımlanmış su
seviyesini doğru bir şekilde izlemek ve denetleyicilerin performanslarını birbirleriyle
karşılaştırmaktır. Geri beslemeli doğrusallaştırılmış CTS modelini oluşturmak için
gerekli olan fiziksel parametreler, gerçek deney düzeneğinden elde edilmiştir. Aday
denetleyicilerin geliştirilmesinde ise FLC, FL tabanlı PID denetleyici ve FL tabanlı
FLC önce Matlab/Simulink ortamında geliştirilmiş ve benzetim çalışması yapılmıştır.
Daha sonra, bu denetleyiciler gerçek zamanlı olarak pompa, aktüatörler ve sensörler
ile MCU arayüzüne sahip bir donanım içeren, fiziksel olarak geliştirilmiş CTS'de test
edilmiştir. Denetleyici yazılımları, MCU'da doğrudan bellek erişim birimleri
sayesinde bloke olmayan bir mimaride tasarlanmış ve uygulanmıştır. Gerçek zamanlı
olarak deneyleri yapmak ve CTS deney düzeneğinden veri toplamak amacıyla,
bilgisayar yazılımı ve grafiksel kullanıcı arayüzü geliştirilmiştir. Aday denetleyicilerin
benzetim ve deneysel sonuçları, kök ortalama karesel hata, ortalama mutlak hata ve
ortalama karesel hata dahil olmak üzere aşım, oturma süresi ve izleme performansı
açısından birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Geri beslemeli doğrusallaştırılmış CTS'deki
FLC ve PID denetleyicileri, doğrusal olmayan CTS'deki FLC'den daha iyi aşım ve
izleme performansı sağlamıştır. Fakat FLC ve FL tabanlı FLC, oturma süresi açısından
FL tabanlı PID’den daha iyi performans göstermiştir. Bu denetleyiciler içerisinde en
iyi performansı FL tabanlı FLC sergilemiştir.

Erişime Açık
Görüntülenme
17
25.07.2023 tarihinden bu yana
İndirme
1
25.07.2023 tarihinden bu yana
Son Erişim Tarihi
29 Eylül 2024 09:36
Google Kontrol
Tıklayınız
Tam Metin
Tam Metin İndirmek için tıklayın Ön izleme
Detaylı Görünüm
Eser Adı
(dc.title)
Design of a Microcontroller-Based Coupled Tank System and Implementation of Level Control with Feedback Linearization Method
Eser Sahibi
(dc.contributor.author)
Bahadır Yeşil
Tez Danışmanı
(dc.contributor.advisor)
Savaş Şahin
Yayıncı
(dc.publisher)
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü
Tür
(dc.type)
Yüksek Lisans
Özet
(dc.description.abstract)
Bu tezde, ARM Cortex M7 mikrodenetleyici birimi (MCU) tabanlı gömülü Birleşik Tank Sistemi (CTS) tasarlanmış ve bulanık mantık denetleyici (FLC), geri beslemeli doğrusallaştırma (FL) tabanlı oransal integral türevsel (PID) denetleyici ve FL tabanlı FLC kullanılarak sıvı seviyesi kontrol algoritmaları uygulanmıştır. Seçilen denetleyicilerin amacı, tasarlanan CTS'nin ikinci tankındaki önceden tanımlanmış su seviyesini doğru bir şekilde izlemek ve denetleyicilerin performanslarını birbirleriyle karşılaştırmaktır. Geri beslemeli doğrusallaştırılmış CTS modelini oluşturmak için gerekli olan fiziksel parametreler, gerçek deney düzeneğinden elde edilmiştir. Aday denetleyicilerin geliştirilmesinde ise FLC, FL tabanlı PID denetleyici ve FL tabanlı FLC önce Matlab/Simulink ortamında geliştirilmiş ve benzetim çalışması yapılmıştır. Daha sonra, bu denetleyiciler gerçek zamanlı olarak pompa, aktüatörler ve sensörler ile MCU arayüzüne sahip bir donanım içeren, fiziksel olarak geliştirilmiş CTS'de test edilmiştir. Denetleyici yazılımları, MCU'da doğrudan bellek erişim birimleri sayesinde bloke olmayan bir mimaride tasarlanmış ve uygulanmıştır. Gerçek zamanlı olarak deneyleri yapmak ve CTS deney düzeneğinden veri toplamak amacıyla, bilgisayar yazılımı ve grafiksel kullanıcı arayüzü geliştirilmiştir. Aday denetleyicilerin benzetim ve deneysel sonuçları, kök ortalama karesel hata, ortalama mutlak hata ve ortalama karesel hata dahil olmak üzere aşım, oturma süresi ve izleme performansı açısından birbirleriyle karşılaştırılmıştır. Geri beslemeli doğrusallaştırılmış CTS'deki FLC ve PID denetleyicileri, doğrusal olmayan CTS'deki FLC'den daha iyi aşım ve izleme performansı sağlamıştır. Fakat FLC ve FL tabanlı FLC, oturma süresi açısından FL tabanlı PID’den daha iyi performans göstermiştir. Bu denetleyiciler içerisinde en iyi performansı FL tabanlı FLC sergilemiştir.
Kayıt Giriş Tarihi
(dc.date.accessioned)
2023-07-25
Açık Erişim Tarihi
(dc.date.available)
2024-01-25
Yayın Tarihi
(dc.date.issued)
2023
Yayın Dili
(dc.language.iso)
eng
Konu Başlıkları
(dc.subject)
Mikrodenetleyici
Konu Başlıkları
(dc.subject)
Bulanık Mantık Denetleyici
Tek Biçim Adres
(dc.identifier.uri)
https://hdl.handle.net/11469/3504
Analizler
Yayın Görüntülenme
Yayın Görüntülenme
Erişilen ülkeler
Erişilen şehirler
6698 sayılı Kişisel Verilerin Korunması Kanunu kapsamında yükümlülüklerimiz ve çerez politikamız hakkında bilgi sahibi olmak için alttaki bağlantıyı kullanabilirsiniz.

creativecommons
Bu site altında yer alan tüm kaynaklar Creative Commons Alıntı-GayriTicari-Türetilemez 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.
Platforms