PID Denetleyicili Bir Isıl Sistemin Gerçek Zamanlı Sıcaklık Kontrolü Performansının Deneysel İncelenmesi

Asil D., Malgaca L., Karaatli K., Vatan Can S., Akbalik F. G.

MEKON'26 – Uluslararası Katılımlı Mekatronik Öğrenci Konferansı, İstanbul, Türkiye, 26 - 27 Haziran 2026, ss.1-4, (Tam Metin Bildiri)

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İstanbul
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.1-4
  • Dokuz Eylül Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Sanayi fırınları, iklimlendirme sistemleri, kurutma prosesleri, elektronik cihazların termal yönetimi ve sıcaklık kontrollü üretim hatları, sıcaklık kontrolünün yaygın olarak kullanıldığı başlıca endüstriyel uygulamalar arasında yer almaktadır. Bu çalışmanın amacı, yaygın olarak bilinen teorik PID denetleyicinin bir ısıl sistem üzerinde gerçek zamanlı olarak uygulanması ve sıcaklık kontrolü performansının deneysel olarak incelenmesidir. Bu çalışmada, alternatif akım güç kontrollü bir ısıtıcı kullanılarak bir ısıl sistemin kapalı devre sıcaklık kontrolü gerçekleştirilmiş ve sistemin dinamik davranışı incelenmiştir. Isıl kabin 20×13×9,5 cm3 boyutlarında prizmatik bir yapı olarak tasarlanmış ve pleksiglas malzemeden üretilmiştir. Sıcaklık dağılımını iyileştirmek ve ısı transferini artırmak amacıyla kabin içinde iki adet fan kullanılmıştır. Sistemin kapalı kontrolü için MATLAB/Simulink Real-Time Control aracı ile program geliştirilmiş, ölçme ve veri toplama işlemleri NI PCIe-6363 veri toplama kartı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık ölçümü için ısıl kabinin içine PT100 sensörü yerleştirilmiştir. Isıtıcı belirli periyotlarla sürülerek ve sisteme uygulanan ortalama güç kontrol edilerek sıcaklık kontrolü sağlanmıştır. Kontrol performansının değerlendirilmesi amacıyla sistem üzerinde P ve PI denetleyiciler uygulanmış ve farklı kontrol parametrelerinin sıcaklık cevabı üzerindeki etkileri karşılaştırılmıştır. Elde edilen sıcaklık-zaman dinamik cevapları kullanılarak sistemin deneysel dinamik davranışı analiz edilmiştir. PID denetleyicinin ısıl sistemin sıcaklık kontrolü performansına etkileri, aşma miktarı, yerleşme zamanı ve düzenli rejim hatası cinsinden değerlendirilmiştir.