Adaptive-predictive control and simulation studies on a distillation column
Distilasyon kolonunda tahminli-ayarlamalı kontrol ve simulasyon çalışmaları
- Tez No: 29405
- Danışmanlar: PROF. DR. BİLGİN KISAKÜREK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Distilasyon Dinamiği ve Kontrolü, Simülasyon, Databank, Distillation Dynamics and Control, Simulation, Databank. Science
- Yıl: 1993
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
oz DISTILASYON KOLONUNDA TAHMINLl-AYARLAMALl KONTROL VE SİMÜLASYON ÇALIŞMALARI KARBASİ, Fariba Yüksek Lisans Tezi, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Bilgin KISAKÜREK Ocak, 1993, 120 sayfa. Son zamanlarda distilasyon kolonlannda yapılan dinamik çalişmalarin sonucunda kolonun sürekli çalışmasını ileride bozabilecek yan ve istenmeyen etkileri tahmin edebilecek yeni digital kontrol algoritmalan geliştirilmiştir. Tahminli-Ayarlamali kontrol mekanizmasının yardımı ile kolonun mükemmel bir biçimde kontrolü mümkündür, bu nedenle, böyle bir mekanizmanın bilimsel bir biçimde incelenmesinde ve elde edilen verilerin endüstriyel-olçekli bir kolonda denenmesinde büyük yararlar vardır. Bu araştırmada kolon dinamiğinin ayrıntılı bir analizi yapılmış ve tahminli-ayarlamali kontrol mekanizması için gerekli digital kontrol algoritmalan geliştirilmiştir. Tahminli-ayarlamali kontrol tekniğinin uygulanması için tek-girdi-tek- çiktili sistemler için simülasyon ve deneysel çalışmalara gerek vardır. Bu nedenle ilk aşamada ayrıntılı bir kolon dinamik modeli oluşturulmuştur. Bu model sayesinde bilgisayar-kontrollü bir distilasyon kolonunda normal çalışma şartlannın izlenen ve devamlı olarak kontrol edilen parametrelerinin simulasyonu yapılmıştır. İkinci aşamada, elde edilen simülasyon verilerinin de yardımı ile kolonun farklı değişkenlere verdiği tepkileri gösteren grafiksel bir databank elde edilmiştir. Bu databank yardımı ile bilinmeyen değişkenleri tanımlamak ve bunun sonucuna göre kolonu tekrar eski normal çalışmalarına en kısa bir zamanda dönüştürmek için gerekli kontrol ayar parametrelri hesaplanmıştır. Bu yeni ve modern yaklaşımın uygulaması aynntıll olarak bir simulator ile anlatılmıştır. Simülasyon verileri ile deneysel sonuçlann birbirleri ile mukayesesi yapıldığında simülasyon çıktılannın büyük bir ölçüde deneysel verilerini Önceden belirlemede ve tahmin etmede çok başanlı olduğu görülmüştür. Eğer kolon içinelimizde mevcut ayrıntılı bir model var ise, bu modelin de yardımı ile geliştirilen kontrol algoritmasını kullanarak kolona etki eden bilinmeyen yan etkileri databank yardımı ile anında tesbit etmek ve kontrol parametrelerini digital yöntem ile yeniden ayarlamak mümkündür. Bu çalışmada metanol + tersiyer-bütil alkol ikili sistemi özel bir örnek olarak seçilmiştir. Aynı zamanda, oluşturulan model her hangi çok maddeli bir sistemide analiz etmek kapasitesine sahiptir. Simülasyon sonuçlan kolonun farklı basamak değişkenlere gösterdiği tepkileri göstermektedir. Deneysel verilere göre en etkili değişkenler (i) besleme derişimi, (ii) besleme sıcaklığı, ve (iii) kazan ısısı dır. Besleme hızı, geri akim oranı, ve kolonun iç dinamiği daha az etkilidir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT ADAPTIVE-PREDICTIVE CONTROL AND SIMULATION STUDIES ON A DISTILLATION COLUMN KARBASI, Fariba M.S. In Chemical Engineering Supervisor Prof. Dr. Bilgin Kisakurek January, 1993, 120 pages. In several recent studies a discrete convolution representaion of a dynamic system has been used to develop new digital control algorithms based on the prediction of future outputs. The model based predictive-adaptive control has the theoretical potential for perfect control; therefore, research to simplify and improve the use of such a control strategy for possible industrial applications has potential value specially for distillation which is one of the most common unit operations in the chemical industry. This study presents a fundamental analysis of the concepts involved in designing both the column dynamics and predictive control elements for such algorithms. Simulation and experimental results for several single-input,single- output systems provide a basis for predictive-adaptive control technique. A general rigorous dynamic model is developed. The model is used for simulation of a computer-controlled distillation column to reproduce operating trends of some monitored and measured variables. Consequently, it is intended to be used in creating a novel control databank as a basis of response prediction in distillation columns. The algorithm' and the databank proposed modifies the controller parameters. The usefulness of this new approach is demonstrated in simulation examples. Comparisons between simulated and experimental data generally show a good agreement. When the rigorous model is available and proved to be reliable for practical purposes, the design of this kind of control schemes becomes viable. mA methanol + tertiary-butyl alcohol binary example is used as a specific example. The model is capable of analysing any multicomponent mixture with minimum simplifying assumptions. The simulation results illustrate the effects of common step disturbances on the column. The experimental results indicate that the most effective disturbances are (i) feed composition, (ii) feed thermal condition, and (iii) reboiler heat duty. The feed flow rate, reflux ratio, and internal column dynamics have relatively little effect.
Benzer Tezler
- Dolgulu damıtma kolonuna optimum adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrolünün uygulanması
Application of optimal adaptive generalized predictive control of a packed distillation column
SÜLEYMAN KARACAN
Doktora
Türkçe
1997
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT
- Metal yüzeylerde duvar tırmanışı için iki tekerlekli diferansiyel sürüşlü gezgin robot tasarımı, benzetimi ve kontrolü
Design simulation and control of a two wheel differential drive mobile robot for wall climbing on metal surfaces
HÜRCAN SAMET ÇAKIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CLAUDIA FERNANDA YAŞAR
- Destek vektör makinesi ile robotik kolların uyarlamalı model öngörülü kontrolü
Support vector machine based model predictive adaptive control of robotic arms
SANEM KILIÇASLAN
Doktora
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBursa Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN GELEN
- Çevresel performans odaklı adaptif cephe modülü için akıllı sistem tasarımı
Intelligent system design for environmental performance oriented adaptive façade module
ERHAN KARAKOÇ