İkili Tank Sisteminde Sıvı Seviye Kontrolü için Tip 1 ve Aralık Tip 2 Bulanık PI Kontrolörlerin Performanslarının Karşılaştırılması


Creative Commons License

NURSOY H., BAŞÇI A.

Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, cilt.17, sa.2, ss.523-542, 2024 (TRDizin) identifier identifier

Özet

Bu çalışmada, ikili tank sisteminde sıvı seviye kontrolü bulanık mantık yaklaşım yöntemleri kullanılarak parametreleri uyarlanan PI kontrolcüler ile gerçekleştirilmiştir. Tip-1 bulanık PI kontrol, aralık tip-2 bulanık PI kontrol ve klasik PI+ileri besleme kontrol yöntemleri farklı referans sıvı sevileri için gerçek zamanlı olarak ikili tank sistemine uygulanmıştır. Kontrolörlerin performansları yükselme zamanı, yerleşme zamanı ve aşım yüzdesi gibi sistem cevabı parametreleri açısından karşılaştırılmıştır. Ayrıca hatanın karelerinin integrali (ISE), zaman ağırlıklı hatanın karelerinin integrali (ITSE), mutlak hatanın integrali (IAE) ve zaman ağırlıklı mutlak hatanın integrali (ITAE) gibi hata performans ölçütlerini ifade eden integral tabanlı kavramların hesaplanmasıyla kontrolcülerin belirli bir süre boyunca gösterdikleri performans değerlendirmesi de sayısal değerlerle ortaya koyularak karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar aralık tip-2 bulanık PI kontrolcünün en iyi performansı gösterdiği ve ardından sırasıyla tip-1 bulanık PI kontrol ve klasik PI+FF kontrolcünün performanslarının iyi olduğu görülmüştür.
In this study, liquid level control in a coupled tank system is realized with PI controllers whose parameters are adapted using fuzzy logic approximation methods. Type-1 fuzzy PI control, interval type-2 fuzzy PI control and classical PI+Feedforward control methods are applied to the tank system in real time for different reference liquid levels. The performances of the controllers are compared in terms of system response parameters such as rise time, settling time and overshoot percentage. In addition, the performance evaluation of the controllers over a certain period of time is also compared by calculating integral-based concepts that express error performance metrics such as integral square error (ISE), integral time square error (ITSE), integral absolute error (IAE) and integral time absolute error (ITAE). The obtained results show that the type-2 fuzzy PI controller shows the best performance, followed by type-1 fuzzy PI control and classical PI+FF controller, respectively.