Çok değişkenli sistemlerde etkileşimin yok edilmesi: Proses kontrol sistemi uygulaması

Son yıllarda özellikle kimya endüstrisinde, çok değişkenli kontrol teknikleri artan bir önem kazanmıştır. Endüstriyel sistemlerde birden fazla giriş ve birden fazla çıkışlı sistemler kullanıldığından, böyle sistemlerin kontrol uygulamalarında çeşitli problemlerle karşılaşılabilmektedir. Bu tip sistemlere çok girişli çok çıkışlı sistemler (Multi Input-Multi Output-MIMO) denilmektedir. Bu problemlerin başında, sistem çıkışlarından birinin diğer çıkışlardan ya da diğer çıkışlara bağımlı girişlerden olumsuz yönde etkilenmesi gelmektedir. Bu olumsuz etki çıkışların girişler üzerinde yaptığı etkiler olabileceği gibi endüstride üstünde durulması gereken güvenlik, ürün kalitesi, verimlilik gibi gereksinimleri sebebi ile çıkışlarda da olabilir. Bunun için MIMO sistemlerdeki giriş-çıkış etkileşimlerinin incelenmesi ve ortadan kaldırılması önem arz etmektedir. Bu sebeplerden dolayı MIMO sistemlerdeki etkileşim önemli bir araştırma alanı haline gelmiştir. Bu çalışmada öncelikle MIMO sistemlerdeki girişlerin ve çıkışların birbirleriyle etkileşimi incelenmiştir. Deney aracı olarak Festo marka MPS-PA Compact Workstation deney seti kullanılmıştır. Normalde tek girişli tek çıkışlı (Single Input Single Output-SISO) dört ayrı tek çevrim kontrol sistemine sahip bu deney setine, iki girişli iki çıkışlı (Two Input Two Output-TITO) sistem olacak şekilde düzenlemeler yapılmıştır. Oluşturulan sistemin giriş çıkış ilişkilerinden deneysel veriler alınarak MATLAB ortamında sistemin transfer fonksiyon parametreleri hesaplanmıştır. Transfer fonksiyonlar kullanılarak decoupling kontrolör tasarımı yapılmış ve Simulink ortamında etkileşimsiz sistem test edilmiştir. Tasarlanan kontrolör LabVIEW ortamında da oluşturulup etkileşimsiz sistem deneysel olarak da test edilmiştir. Sonuçlar birbiriyle karşılaştırıldığında simülasyon ortamında başarılı bir sonuç veren decoupling kontrol uygulaması, deneysel olarak gerçek sistemde başarılı sonuçlar vermiştir.