Tangki cecair adalah unit yang sangat biasa dalam mana-mana loji kimia kerana ia digunakan untuk menyimpan bahan kimia (bahan mentah atau produk) dan air. Tangki cecair boleh direka dari sistem yang mudah ke sistem pembolehubah kompleks bergantung kepada pemilihan kawalan. Selain itu, tangka cecair mempamerkan tingkah laku dinamik yang tidak linear disebabkan cecair yang melepas melalui injap (penyempitan) mempunyai hubungan tak linear untuk kadar aliran dan tahap cecair tangki itu. Apabila sistem kawalan adalah sistem pembolehubah, gandingan adalah satu fenomena yang biasa sebagai interaksi gelung wujud dalam sistem berbilang masukan berbilang keluaran (MIMO). Sistem MIMO adalah kawalan maju untuk mengawal lebih daripada satu pembolehubah dalam satu kawalan. Tetapi kecekapan sistem MIMO akan dikurangkan oleh sebab kesan gandingan daripada interaksi gelung. Oleh itu, kawalan nyahgandingan diperkenalkan untuk mengurangkan masalah gandingan dalam sistem MIMO itu. Dalam kajian thesis ini, tangki air dari Moreno dan Quispe (2008) telah digunakan untuk mencari cara penyelesaian untuk mengurangkan interaksi gandingan dalam sistem tangki cecair. Statik, dinamik dan NARX (Tak Linear AutoRegresi eksogen) penyahgandingan telah diperkenalkan di sistem tangki air diikuti dengan perbandingan antara setiap penyahgandingan dan pengawal PID konvensional tanpa perbandingan. Berdasarkan keputusan dalam thesis ini, ia telah diperhatikan bahawa prestasi keseluruhan PID konvensional dengan NARX penyahgandingan adalah lebih baik daripada penyahgandingan Statik dan Dinamik kerana NARX boleh meningkatkan prestasi untuk semua kawalan pembolehubah manakala penyahgandingan Statik dan Dinamik hanya boleh meningkatkan prestasi untuk gelung kawalan sendiri. Bagi Jumlah Ralat Kuasa Dua (SSE) di tahap air, NARX penyahgandingan (14.0427) mempunyai ralat yang kurang apabila dibandingkan dengan yang lain (15.4090). Walaupun analisis statistik berdasarkan SSE pada suhu air untuk NARX penyahgandingan (43.0507) adalah lebih baik daripada PID konvensional tanpa penyahgandingan (45.4976), tetapi ralatnya adalah lebih besar apabila dibandingkan dengan penyahgandingan Statik (37.0491) dan Dinamik (42.2485) dan ia akan dibincangkan dalam kajian ini. Kesimpulannya, model berasaskan NARX penyahgandingan mempunyai keupayaan yang lebih tinggi dari segi menguasai dinamik sistem terutamanya kelewatan masa yang tidak boleh songsang dalam penyahgandingan Statik dan Dinamik. Di samping itu, penyahgandingan berasaskan model berjaya mengurangkan atau menghapuskan interaksi gelung dalam sistem.
_______________________________________________________________________________________________________
Liquid tank is a very common unit in any chemical plant as it is used to store chemicals (raw material or product) and water. Liquid tank can be designed from simple to complex multivariable system depends on the control selection. In additional, Liquid tank exhibits nonlinear dynamic behavior due to the liquid discharges through a valve (constriction) which have a nonlinear relationship for flow rate and level of the liquid tank. When a control system is a multivariable system, coupling is a very common phenomenon as loops interaction exists in multi input multi output (MIMO) system. A MIMO system is an advanced control to control more than one variables in one controller. But the efficiency of the MIMO controller will decreased due to the coupling effect from loops interaction. Thus, decoupling control was introduced to reduce the coupling problem in the MIMO system. In this research, water tank plant from Moreno and Quispe (2008) is used to find the way to reduce the coupling interaction in the liquid tank system. Static, Dynamic and NARX (Nonlinear AutoRegressive eXogenous) decoupler was introduced in the water tank plant followed by comparison between each decoupler and conventional PID controller without decoupler. Based on the result, it was observed that the overall performance of conventional PID with NARX decoupler was better than Static and Dynamic decoupler due to NARX decoupler can improve the performance for all control variable while Static and Dynamic decoupler can only improve the response of corresponding control loop. For the Sum Square Error (SSE) at water level, NARX decoupler (14.0427) had the less error when compared to the others (15.4090). Although the statistical analysis based on SSE at water temperature for NARX decoupler (43.0507) was better than conventional PID without decoupler (45.4976), but the error was bigger when compare to Static (37.0491) and Dynamic decoupler (42.2485). The reason will be discuss in this study. As a conclusion, model based NARX decoupler has higher capability in term of capturing the dynamics of the system especially the time delays which cannot be inversed in Static and Dynamic decoupler. In addition, the model based decoupler managed to reduce or eliminate the loops interaction in the system
Modelling and control of multi input multi output (mimo) for level and temperature system / Koay Xin Heng