İntegral Yığılması Problemine Karşı Yeni Bir Yaklaşım

Abstract

Bu çalışma endüstriyel kontrolörlerde oldukça sık görülen ve integral yığılması olarak bilinen kontrol problemi üzerinde yoğunlaşmaktadır. İntegratör yığılması probleminin detaylı bir tanımı ve gerçek sistemlere uygulaması daha kolay ve daha ucuz olan, geri hesaplama yöntemi ile integral yığılması önleme fikri hakkında bilgi verilmiştir Bu çalışma aynı zamanda geri hesaplama metodu ile integral yığılması önleme tasarımındaki izleme zaman parametresinin ayarı konusuyla da ilgilenmektedir. Kontrolör çıkışı doyuma ulaştığında, geri hesaplama yöntemi integratör kısmını tamamıyla sıfırlamayıp Tt zaman sabiti ile dinamik olarak azalmaktadır. Burada, sistem çıkışının “iyi” bir performansa erişebilmesi için yeni bir metot sunulacaktır. Bu çalışmada, Tt parametresinin büyük ve küçük değerlerde bulunmasının avantajlarını bir arada değerlendirecek bir ayarlama yöntemi önerilmekte ve Tt’nin değerleri, sistem parametreleri temel olarak alınarak belirlenecektir. En sonunda, bu yeni teorinin deneysel sonuçlarını görmek amacı ile bu yaklaşım çift tank sıvı seviye kontrol sistemine uygulanmıştır.

This work focuses on one the most well-known controller problems in industry, which is literally known as integral windup. A detailed description of integral windup problem is given and the concept of back calculation method which is found to be cheaper and easier to be implemented in real process. This study deals also with the tuning of the tracking time parameter in the back calculation anti-windup scheme. When the controller output saturates, the back calculation method does not reset the integral action instantaneously but rather dynamically with a time constant Tt. Here, a new method is presented to adjust the parameter Tt in such a way that the process output acquires a “good” performance. The proposed method exploits the advantageous sides of “big” and “small” values of Tt and the value of the parameter Tt is determined based on the parameters of the preferred process model. Finally this approach is applied to the double tank level control system to see the experimental results of this new theory.