Mikroişlemci kullanılarak neuro-fuzzy proses kontrol uygulaması

Abstract

Bilindiği üzere prosesler, belli girdilerin yine belli kurallar do rultusunda i lenerek istenilençıktıların elde edildi i yapılardır. Do ada kendili inden gerçekle en prosesler de oldu u gibibizim istedi imiz proseslerin gerçekle mesi için ise, genelde zorlamalı yapılar gerekliolmaktadır. Bu durum ise, zorlamalı i lemin gerçekle ebilmesi için prosesin adım adımizlenerek kontrol altında tutulmasını mecbur kılmaktadır. te bu çalı mada da, özellikle atıksuların arıtılıp istenilen PH de erinde do aya geri verilebilmesi için gerekli olan nötrle tirmeprosesine bir örnek te kil edecek olan, asetik asidin (asit) sodyum hidroksit (baz) ilenötralizasyonu prosesinin kontrol altına alınması için gerekli olan kontrolörün geli tirilmesineçalı ılmı tır.Aslında kontrol sistemleri denildi inde akla ilk gelen yapılar, P, PI, PD veya PID kontrolöryapılarıdır. Ancak PH nötralizasyon prosesi gibi nonlineer (lineer olmayan) proseslerinkontrolünde geleneksel kontrol sistemlerinin pek de ba arılı olmadıkları görülmü tür.Son yıllarda yapay zeka ürünü olan kontrol sistemlerinden, bulanık mantık kontrol ve yapaysinir a ları ile geli tirilen kontrol yapıları ön plana çıkmaktadır. Ancak bu iki kontrolyapısının ayrı ayrı kullanılması yerine, her iki kontrolör tipinin de yapılarından kaynaklananüstünlüklerinin birle tirilmesi ile geli tirilen kontrolörlerin ba arımının çok daha yüksekoldu unu bu çalı mada görmek mümkün olacaktır. Özellikle de lineer olmayan sistemlerinkontrolünde, geli tirilen bu yapılar geleneksel kontrolör yapılarına göre çok daha iyi sonuçlarvermi lerdir.Öte yandan geli tirilen bu yeni kontrolörün bilgisayar ba ımlı kullanım ortamındançıkarılabilmesi için ise, mikrokontrolörlerin kullanımı ile sistemin çalı ma ortamında kendiba ına çalı abilmesine olanak sa lanmı olacaktır. Bu sayede de, yapay zeka ürünü olan bukontrolör yapılarının bilgisayara olan ba ımlılı ı ortadan kaldırılarak, kullanım kolaylı ı ilemaliyet dü ürümü sa lanmı olacaktır.Yukarıdaki açıklamalarda göstermektedir ki, bu çalı ma iki ana bölüme ayrılabilir. Birincibölüm, bilgisayar ortamında yapılan Matlab simülasyonlarını içeren ve gerçeklenecek olandonanım tabanlı sisteme model sa layacak olan ana kısımdır. Burada sistemin yapılabilirli iile donanım ortamına aktarım i lemi sırasında kar ıla ılacak olan kilit noktaların tespitiamaçlanmı tır. Ayrıca geleneksel kontrol teknikleri ile kıyaslama için de bir fikir sa lamıolacaktır. Zira bu sistemlerin Matlab'da tasarımı ve simülasyonu oldukça kolay bir ekildegerçekle tirilebilmektedir. kinci ana bölümü ise, donanım tabanlı kontrol sistemi ile yineprosesin matematiksel modelini içeren donanımsal yapılar olu turmaktadır. Bu yapınınba arımı için de, ilk bölümde yer alan simülasyonlar ile kıyaslamalar yapılmı ve tatmin edicisonuçlara ula ılmı tır.Sonuç olarak, bulanık mantık-yapay sinir a ı tabanlı kontrol sistemleri, bilgisayarba ımlılı ından kurtarılarak, kendi ba ına çalı abilen mikrokontrolör tabanlı sistemlereaktarılabilmi tir. Bu sayede de, bu tip kontrol sistemlerinin yaygınla masına bir örnek te kilederek katkı sa lanmı olmaktadır. Öte yandan geleneksel kontrol tekniklerinin, lineerolmayan sistemleri kontrol etmede, yapay zeka ürünü olan kontrol tekniklerine nazaran sonderece ba arısız kaldıkları bu çalı mada bir defa daha görülmü tür.Anahtar kelimeler: Yapay zeka, Bulanık mantık tabanlı kontrol, Yapay sinir a ları, PHnötralizasyon prosesi, Asit (asetik asit), Baz (sodyum hidroksit), Mikrokontrolör.