Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tez Danışmanı: Kayhan Gülez
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Bilindiği üzere prosesler, belli girdilerin yine belli kurallar doğrultusunda işlenerek istenilençıktıların elde edildiği yapılardır. Do ğada kendiliğinden gerçekleşen prosesler de oldu u gibi bizim istediğimiz
proseslerin gerçekleşmesi için ise, genelde zorlamalı yapılar
gerekli olmaktadır. Bu durum ise, zorlamalı işlemin gerçekleşebilmesi
için prosesin adım adım izlenerek kontrol altında tutulmasını mecbur
kılmaktadır. İşte bu çalışmada da, özellikle atıksuların arıtılıp
istenilen PH değerinde doğaya geri verilebilmesi için gerekli olan
nötrleştirme prosesine bir örnek teşkil edecek olan, asetik asidin (asit)
sodyum hidroksit (baz) ile nötralizasyonu prosesinin kontrol altına
alınması için gerekli olan kontrolörün geliştirilmesine çalışılmıştır. Aslında kontrol sistemleri denildiğinde akla ilk gelen yapılar; P,
PI, PD veya PID kontrolöryapılarıdır. Ancak PH nötralizasyon prosesi
gibi nonlineer (lineer olmayan) proseslerin kontrolünde geleneksel
kontrol sistemlerinin pek de başarılı olmadıkları görülmüştür. Son
yıllarda yapay zeka ürünü olan kontrol sistemlerinden, bulanık mantık
kontrol ve yapay sinir ağları ile geliştirilen kontrol yapıları ön plana
çıkmaktadır. Ancak bu iki kontrol yapısının ayrı ayrı kullanılması
yerine, her iki kontrolör tipinin de yapılarından
kaynaklanan üstünlüklerinin birleştirilmesi ile geliştirilen
kontrolörlerin başarımının çok daha yüksek olduğunu bu çalışmada görmek
mümkün olacaktır. Özellikle de lineer olmayan sistemlerin kontrolünde,
geliştirilen bu yapılar geleneksel kontrolör yapılarına göre çok daha
iyi sonuçlar vermişlerdir.Öte yandan geliştirilen bu yeni kontrolörün
bilgisayar bağımlı kullanım ortamından çıkarılabilmesi için ise,
mikrokontrolörlerin kullanımı ile sistemin çalışma ortamında kendi başına
çalışabilmesine olanak sağlanmış olacaktır. Bu sayede de, yapay zeka
ürünü olan bu kontrolör yapılarının bilgisayara olan bağımlılığı ortadan
kaldırılarak, kullanım kolaylığı ile maliyet düşürümü sağlanmı ş
olacaktır.Yukarıdaki açıklamalar da göstermektedir ki, bu çalışma iki ana
bölüme ayrılabilir. Birinci bölüm, bilgisayar ortamında yapılan Matlab
simülasyonlarını içeren ve gerçeklenecek olan donanım tabanlı sisteme
model sağlayacak olan ana kısımdır. Burada sistemin yapılabilirliği ile
donanım ortamına aktarım işlemi sırasında karşılaşılacak olan kilit
noktaların tespiti amaçlanmıştır. Ayrıca geleneksel kontrol teknikleri
ile kıyaslama için de bir fikir sağlamış olacaktır. Zira bu sistemlerin
Matlab'da tasarımı ve simülasyonu oldukça kolay bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. İkinci ana bölümü ise, donanım tabanlı kontrol sistemi
ile yine prosesin matematiksel modelini içeren donanımsal yapılar oluşturmaktadır. Bu yapının başarımı için de, ilk bölümde yer alan
simülasyonlar ile kıyaslamalar yapılmış ve tatmin edici sonuçlara ulaşılmı
tır.Sonuç olarak; bulanık mantık-yapay sinir ağı tabanlı kontrol
sistemleri, bilgisayar bağımlılığından kurtarılarak, kendi başına çalışabilen mikrokontrolör tabanlı sistemlere aktarılabilmiştir. Bu sayede de,
bu tip kontrol sistemlerinin yaygınlaşmasına bir örnek teşkil ederek
katkı sağlanmış olmaktadır. Öte yandan geleneksel kontrol tekniklerinin,
lineer olmayan sistemleri kontrol etmede, yapay zeka ürünü olan kontrol
tekniklerine nazaran son derece başarısız kaldıkları bu çalışmada bir
defa daha görülmüştür.Anahtar kelimeler: Yapay zeka, Bulanık mantık
tabanlı kontrol, Yapay sinir ağları, PH nötralizasyon prosesi, Asit
(asetik asit), Baz (sodyum hidroksit), Mikrokontrolör.