Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../..



Benzer belgeler
1 I S L U Y G U L A M A L I İ K T İ S A T _ U Y G U L A M A ( 5 ) _ 3 0 K a s ı m

Eco 338 Economic Policy Week 4 Fiscal Policy- I. Prof. Dr. Murat Yulek Istanbul Ticaret University

EGE UNIVERSITY ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING COMMUNICATION SYSTEM LABORATORY

Sirkülasyon Pompaları

Unlike analytical solutions, numerical methods have an error range. In addition to this

Yüz Tanımaya Dayalı Uygulamalar. (Özet)

TEK BÖLGELİ GÜÇ SİSTEMLERİNDE BULANIK MANTIK İLE YÜK FREKANS KONTRÜLÜ

KARABUK UNIVERSITY, ENGINEERING FACULTY, AUTOMOTIVE ENGINEERING, FLUID MECHANICS, MAKE-UP EXAM,

EEM 452 Sayısal Kontrol Sistemleri /

Aslı AYKAÇ, PhD. Near East University Faculty of Medicine Department of Biophysics

Arýza Giderme. Troubleshooting

ATILIM UNIVERSITY Department of Computer Engineering

APPLICATION QUESTIONNAIRE. Uygulama Soru Formu

ÇEVRESEL TEST HİZMETLERİ 2.ENVIRONMENTAL TESTS

WEEK 11 CME323 NUMERIC ANALYSIS. Lect. Yasin ORTAKCI.

BULANIK MANTIK YÖNTEMİNİN PID DENETLEYİCİ PERFORMANSINA ETKİSİ

T.C. DÜZCE ÜNİVERSİTESİ YURTDIŞINDAN ÖĞRENCİ SEÇME SINAVI GEÇMİŞ SINAVLARDA ÇIKMIŞ SORULAR

THE DESIGN AND USE OF CONTINUOUS GNSS REFERENCE NETWORKS. by Özgür Avcı B.S., Istanbul Technical University, 2003

12. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

Ad Soyad: Öğrenci No:...

WEEK 4 BLM323 NUMERIC ANALYSIS. Okt. Yasin ORTAKCI.

Damage Simulation by Controlling Hydraulic Actuators

4. HAFTA BLM323 SAYISAL ANALİZ. Okt. Yasin ORTAKCI.

A NUMERICAL INVESTIGATION OF AIR FLOW IN AN EMPTY CHAMBER WITH PERFORATED DIFFUSER DESIGNED FOR AIR HANDLING UNITS

Konforunuzu düşünerek tasarlıyoruz Designed for your comfort. Doğal Sirkülasyonlu ve Fanlı Konvektörler Natural And Power Convectors.

KST Lab. Manyetik Top Askı Sistemi Deney Föyü

Sample Questions for Mid-Term Exam of Physics Lab 1 Class

: Shower Unit (Flat) : Kompakt Duș Ünitesi (Flat)

Mekanik Sabit Debi Ayar Damperi

POMPA VE MOTOR PUMPS AND MOTORS

Solar Pompa Sistemleri

00322 ELECTRICAL MACHINES-II Midterm Exam

Zest. : Shower Unit (Flat) Kompakt Duş Ünitesi (Flat) Description Tan m. : 90x90. Size / Ebat (cm) : 2.5. Depth / Derinlik (cm) Weight / A rl k (kg)

FLUID MECHANICS PRESSURE AND MOMENTUM FORCES A-PRESSURE FORCES. Example

verimli dayanıklı geniş ürün yelpazesi efficient durable wide range POMPA VE MOTOR PUMPS AND MOTORS

TRANSFORMATÖRLERDE SARIM SAYISININ BULUNMASI

verimli dayanıklı geniş ürün yelpazesi efficient durable wide range POMPA VE MOTOR PUMPS AND MOTORS

ELDAŞ Elektrik Elektronik Sanayi ve Tic.A.Ş.

T.C. İZMİR KÂTİP ÇELEBİ ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ

BBM Discrete Structures: Final Exam Date: , Time: 15:00-17:00

GebzeYüksek Teknoloji Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü PK Gebze/Kocaeli

Optimizasyon Teknikleri

g Na2HPO4.12H2O alınır, 500mL lik balonjojede hacim tamamlanır.

GERÇEK ZAMANDA KONTROL

A Y I K BOYA SOBA SOBA =? RORO MAYO MAS A A YÖS / TÖBT

Torsion(Moment along the longitudinal axis)

Öğrencilere bilgisayar destekli titreşim analizi yeteğinin kazandırılması

BINDER. İstikrarlı Süreç Yönetimi İle Verimliliğin Sağlanması. Bir Örnek Araştırma

ELEKTRONİK ALTERNATİF YAKIT SİSTEMLERİ SAN TİC LTD ŞTİ KE 013-B BENZİN SİMULATÖR ( B TİPİ ) PETROL TANK SIMULATOR ( B TYPE )

Projenizin gizli değeri. Hidden value of your project MOTOR VE POMPA MOTORS AND PUMPS

TERMODİNAMİK ÇALIŞMA SORULARI

Neon. Description Tan m. : Offset (left) Ofset (sol) Size / Ebat (cm) : 170x75/50. Height / Yükseklik (cm) : 56. Weight / A rl k (kg) : 18

COMPAC COMPAC»Basınçlı Hava Soğutma Kurutma COMPAC Serisi Compressed Air Refrigeration Dryer COMPAC Series

BINDER GROUP. Latest Innovation for Energy Efficient Aeration Air Control Systems Verimli Havalandırma Sistemlerinde En Yeni Çözümler

FIRAT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EMÜ-419 OTOMATİK KONTROL LABORATUARI DENEY 8

AKE Bulaşık Yıkama Makinası Kontrol Kartı Kullanım Kılavuzu Dishwasher Controller User Manual TR EN

Delphi. Description / Tan m. : Offset (right) / Ofset (sağ) Size / Ebat (cm) : 150x90/75. Height / Yükseklik (cm) : 56. Weight / A rl k (kg) : 22

Kalman Filtresi ile LQR ve PI Denetleyicilerin DC Motor Sistemine Uygulanması LQR and PI Controller with Kalman Filter Applied to DC Motor System

BASINÇLI YIKAMA MAKİNALARI HIGH PRESSURE WASHER

Delphi. Description / Tan m. : Offset (left) / Ofset (sol) Size / Ebat (cm) : 170x90/75. Height / Yükseklik (cm) : 56. Weight / A rl k (kg) : 27

POMPA VE MOTOR PUMPS AND MOTORS

HİDROFOR KONTROL PANOLARI

OMB. Gaz Yakma Proses Bekleri 2010 TR-EN

Teknik Özellikler Technical Specifications

31 Mart Elektrik Kesintisi ve Nedenleri

Arch Dams. Prof. Dr. Recep YURTAL (Ç.Ü.) Translated from the slides of. by his kind courtesy. ercan kahya

YARASA VE ÇİFTLİK GÜBRESİNİN BAZI TOPRAK ÖZELLİKLERİ ve BUĞDAY BİTKİSİNİN VERİM PARAMETRELERİ ÜZERİNE ETKİSİ

DENEY MONTAJ ŞEMASI I II III ON-OFF VALF BORU KESİTİ

SIĞ SUDA YAN YANA SIRALI İKİ SİLİNDİR ARKASINDA OLUŞAN AKIŞ YAPISININ PASİF YÖNTEMLE KONTROLÜ 1

Op Amp. Dr. Cahit Karakuş

Beşevler Mah. Aktaş Sok.Pars İş Merkezi. No:5 Kat:4 Büro:8 Nilüfer/Bursa Tel: Faks: e-posta:

"Şirket" Sunucusu ve Başarı Mobile Arasındaki HTTP Veri Aktarımı için Etkileşim Teknik Protokolü

Sistem Analizi Eğitim Simülatörü Tasarımı The Design of Training Simulator for System Analysis

VHR ER ENERJİ GERİ KAZANIM CİHAZLARI VHR ER ENERGY RECOVERY UNITS

KESME KUVVETİ MUKAVEMET

Fluent Launcher File > Read > Mesh Scale View Length Unit Mesh Was Created In Scale Close General>Time Gravity

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELĐŞTĐRME PROJESĐ. 1. Endüstride kullanılan Otomatik Kontrolun temel kavramlarını açıklayabilme.

MATLAB programı kullanılarak bazı mühendislik sistemlerinin optimum tasarımı

Nysa. Description Tan m. : Offset (right) Ofset (sağ) Size / Ebat (cm) : 150x100. Height / Yükseklik (cm) : 56. Weight / A rl k (kg) : 23

176 REV. AG 17 / 09.15

Bearings. Pompa Gürültü Seviyeleri / Pump Noise Levels

Mukavemet. Betonarme Yapılar. İç Kuvvet Diyagramları. Dr. Haluk Sesigür İ.T.Ü. Mimarlık Fakültesi Yapı ve Deprem Mühendisliği

OTOMOTİV SAN. TİC. LTD. ŞTİ. OTOMOTİV YEDEK PARÇA İMALATI AUTOMOTIVE SPARE PART MANUFACTURING

FIRAT ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ EMÜ-419 OTOMATİK KONTROL LABORATUARI DENEY 8

SEKONDER KONTROL 18 AĞUSTOS 2009

BC-M150. Battery Charger. Genel Bakış

Argemip 5746 Semineri Siemens Sunumu

L2 L= nh. L4 L= nh. C2 C= pf. Term Term1 Num=1 Z=50 Ohm. Term2 Num=2 Z=50 Oh. C3 C= pf S-PARAMETERS

Elektrik - Elektronik Fakültesi

Pazarlama Araştırması Grup Projeleri

Bilgi Teknolojileri için Parafudurlar Surge Protective Devices for IT Systems

Arıza Giderme. Troubleshooting

INCREMENTAL ROTARY ENCODERS Magnetic Measurement, 58 mm Body Diameter

Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences

Op-Amp Uygulama Devreleri

BAĞLANTILI SĐSTEMLER ĐLE MODEL BĐR YERLEŞKE A MODEL CAMPUS WITH CONNECTED SYSTEMS

Atıksu Arıtma Tesislerinde Hava Dağıtımının Optimize Edilmesi ve Enerji Tasarrufu

2) İNVERTÖRLER a) On-Grid ( Şebeke Bağlı ) invertörler Görselleri. a1 - EA3KLPV/EA4KLPV/EA5KLPV a2- EA2KFPV / EA3KFPV. a1 -

Filter Media Filtre Yatak Malzemeleri

Bulanık Mantık Tabanlı Uçak Modeli Tespiti

Transkript:

Ege Üniversitesi Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü Kontrol Sistemleri II Dersi Grup Adı: Sıvı Seviye Kontrol Deneyi.../../2015 KP Pompa akış sabiti 3.3 cm3/s/v DO1 Çıkış-1 in ağız çapı 0.635 cm DO2 Çıkış-2 nin ağız çapı 0.47625 cm A t1 Tank-1 in kesit alanı 15.5179 cm 2 A t2 Tank-2 nin kesit alanı 15.5179 cm 2 g Yer çekimi sabiti 981 cm/s 2 L 10 Seviye-1 in denge noktası 15 cm L 20 Seviye-2 nin denge noktası 15 cm V MAX_DAC Maksimum verilebilecek voltaj 10 volt A o1 A o2 F i1 F i2 F o1 F o2 Tank-1 çıkış deliğinin alanı Tank-2 çıkış deliğinin alanı Tank-1 e suyun akış hızı Tank-2 e suyun akış hızı Tank-1 den suyun çıkış hızı Tank-1 den suyun çıkış hızı GİRİŞ Bu deneyde şekilde görülen sıvı seviye tank sisteminin kontrolü gerçekleştirilmeye çalışılacaktır. İlk etapta tank 1 in sıvı seviye kontrolü PID denetleyici gerçekleştirilecek, daha sonra da tank 2 nin sıvı seviye kontrolü PI denetleyici ile gerçekleştirilecektir. Bu deneyde yapılacak işlemler aşağıda sıralanmıştır; Matematiksel hesaplama ile elde edilen doğrusallaştırılmış sistem modellerini kullanarak, ön çalışmadaki istenen özellikleri sağlayacak PID parametrelerini Tank1 Seviye kontrol ve Tank2 Seviye Kontrol için ayrı ayrı bulmak ve not etmek. Elde edilen PID parametrelerini kullanarak, doğrusal model ile doğrusal olmayan modelin basamak cevabını karşılaştırmak. Doğrusal olmayan model ile gerçek modelin basamak cevabını karşılaştırmak.

MODELLING where A t1 is the area of Tank 1. F i1 and F o1 are the inflow rate and outflow rate, respectively. The volumetric inflow rate to tank 1 is assumed to be directly proportional to the applied pump voltage, such that: Applying Bernoulli's equation for small orifices, the outflow velocity from tank 1, v o1, can be expressed by the following relationship: A o1 is the cross-section area of tank 1 outlet hole: The nonlinear equation of motion (EOM) of tank 1 should be linearized around a quiescent point of operation. By definition, static equilibrium at a nominal operating point (V p0,l 10) is characterized by the Tank 1 level being at a constant position L 10 due to a constant water flow generated by constant pump voltage V p0. In the case of the water level in tank 1, the operating range corresponds to small departure heights, L 11, and small departure voltages, V p1, from the desired equilibrium point (V p0,l 10). Therefore, L 1 and V p can be expressed as the sum of two quantities, as shown below: The obtained linearized EOM should be a function of the system's small deviations about its equilibrium point (V p0,l 10). For a function, f, of two variables, L 1 and V p, a first-order approximation for small variations at a point (L 1,V p) =(L 10,V p0) is given by the following Taylor's series approximation:

At equilibrium point, F i1-f o1 equals to zero. The desired open-loop transfer function for the Coupled-Tank's tank 1 system is the following: where K dc1 is the open-loop transfer function DC gain, and τ 1 is the time constant. As a remark, it is obvious that linearized models, such as the Coupled-Tank tank 1's voltage-to-level transfer function, are only approximate models. Therefore, they should be treated as such and used with appropriate caution, that is to say within the valid operating range and/or conditions. However for the scope of this lab, the Coupled-Tank tank 1's voltage-to-level transfer function is assumed valid over the pump voltage and tank 1 water level entire operating range, Vp_peak and L1_max, respectively. In deriving the tank #2 EOM the mass balance principle can be applied to the water level in tank 2 as follows

At equilibrium point, F i2-f o2 equals to zero.

PRE-LAB EXPERIMENTS TANK 1 LEVEL CONTROL Here a control is designed to regulate the water level (or height) of tank #1 using the pump voltage. The control is based on a PID. The control scheme is based on PID, as illustrated in Figure, below. Given a ±1 cm square wave level setpoint (about the operating point), the level in tank 1 should satisfy the following design performance requirements: 1. Tank 1 operating level at 15 cm: L 10 = 15 cm. 2. Percent overshoot should be less than or equal to 10%: PO 1 10:0 %. 3. Settling time less than 30 seconds: t s_1 30 s. 4. Steady-state error less than 1%: e ss_1 < 0.01 cm. 5. Input voltage should be less than 45 V: Vp<45 V. Simulation Results L1 Vp For PID gains of: Kp= Ki= Kd= N=

TANK 2 LEVEL CONTROL The pump feeds tank 1 and tank 1 feeds tank 2. The designed closed-loop system is to control the water level in tank 2 (i.e. the bottom tank) from the water flow coming out of tank 1, located above it. The control scheme is based on PI, as illustrated in Figure, below. In response to a desired ±1 cm square wave level setpoint from tank 2 equilibrium level position, the water height behaviour should satisfy the following design performance requirements: 1. Tank 2 operating level at 15 cm: L 20 = 15 cm. 2. Tank 1 operating level should be less than 25: L 1<25 cm 3. Percent overshoot should be less than or equal to 10%: PO 2 10:0 %. 4. Settling time less than 140 seconds: t s_2 140:0 s. 5. Steady-state error less than 1%: e ss_2 < 0.01 cm. 6. Input voltage should be less than 45 V: Vp<45 V. Simulation Results L1 Vp L2 For PI gains of: Kp= Ki=

LAB EXPERIMENTS TANK 1 LEVEL CONTROL 1. Compare Linear and Non-linear model responses:

2. Compare Non-linear and Real model responses:

TANK 2 LEVEL CONTROL 1. Compare Linear and Non-linear model responses:

2. Compare Non-linear and Real model responses:

SONUÇ 1. Yaptığımız uygulamalarda PI veya PID denetleyicilerinin Kp,Ki ve Kd değerlerini Ziegler-Nichols metoduyla bulup kullanabilir miydik? Nedeniyle beraber açıklayınız. 2. Tank 2 Level Control örneğinde neden PID değil de PI kullandık? 3. Denetleyici ve sistemi değiştirmeden, referans olarak 15 değil de 20 verseydik, nasıl bir sonuç elde ederdik?