Kesikli bir biyoreaktöre optimum adaptif genelleştirilmiş prediktif kontrol metodunun uygulanması
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 58390
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Ekmek mayası, Adaptif kontrol, Self-tuning kontrol, Genelleştirilmiş Prediktif Kontrol, Biyoproses, Etkili deneyleme, Optimizasyon, Biyoreaktörler, Denetim sistemleri, Genelleştirilmiş öngörülü denetim, Baker's yeast, Adaptive control, Self-tuning control, Generalized Predictive control, Bioprocess, Efficient experimentation, Optimization, Bioreactors, Control systems
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada havalı koşullarda S.cerevisiae üretilen kesikli bir biyorcaktördc optimum işletim parametreleri belirlenmiş ve sıcaklık belirlenmiş olan optimum değerinde kontrol edilmiştir. Optimum işletim parametrelerinin belirlenmesi amacıyla, İstatistiksel deneysel tasarım ve Box-Wilson optimizasyon metodları kullanılmıştır. Üstel çoğalma fazı sonunda ulaşılan maksimum maya derişimi optimizasyon kriteri olarak seçilmiştir. İşletim parametreleri ile optimizasyon kriteri arasındaki bağlantı regresyon eşitliği ile ifade edilmiştir. İki seviyeli faktöriyel deneysel tasarım metodu kullanılarak regresyon eşitliği tanımlanmıştır. Student t ve Fisher'in varyans oranı testleri kullanılarak regresyon eşitliğinin deneysel verilere uygunluğu test edilmiştir. Tanımlanmış olan regresyon eşitliği temelinde Box-Wilson optimizasyon metodu uygulanmıştır. Sıcaklık, pH, hava akış hızı ve karıştırma hızının optimum değerleri sırasıyla. 32°C, S, lwm ve 600rpm olarak belirlenmiştir. Belirlenmiş olan optimum işletim koşullarında biyoprosesin dinamik özellikleri incelenmiştir. Çoğalma ortamı sıcaklığını optimum değerinde kontrol etmek için GPC metoduna göre on-line ve off-line kontrol algoritmalarının tasarımı yapılmıştır. Proses ARIMAX yapısında bir model ile modellenmiştir. Prosese PRBS sinyalleri uygulanarak Bierman algoritmasına göre model parametreleri belirlenmiştir. örnekleme zamanı ve ağırlık faktörünün optimum değerlerini belirlemek amacıyla istatistiksel deneysel tasarım ve Box-Wilson optimizasyon metodları kullanılmıştır. Optimizasyon kriteri olarak İSE değeri seçilmiştir. Optimum örnekleme zamanı 25s, ağırlık faktörü ise 0.05 olarak belirlenmiştir. Teorik çalışmalarda biyoprosesin dinamik özelliklerini tanımlayan kütle ve enerji denklikleri geliştirilmiştir. Bu denkliklerin GPC metoduna göre tasarımı yapılmış kontrol algoritması ile birlikte kullanılması ile, teorik olarak sıcaklık kontrolü yapılmıştır. Deneysel ve teorik sonuçlar karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, optimal operating parameters were determined for a batch bioreactor in which S.cerevislae was produced at aerobic condition and the temperature was controlled at its optimal value. In order to determine the optimal operating parameters, statistical experimental design and Box-Wilson optimization methods were used. The Yeast concentration reached at the end of the exponential growth phase was selected as optimization criterion. The relation between the optimization criterion and operating parameters was illustrated by a linear regression equation. To identify the model, two level factorial experimental design method was used. The goodness of the identified model was tested using Student / and Fisher's F tests. Based on the regression equation, Box-Wilson optimization method was applied. Optimal values of the temperature, pH, air flow rate and agitation rate were determined as 32°C, 5, lwm and 600rpm respectively. Dynamic properties of the biyoprocess under determined optimal operating conditions were examined. In order to control the growth medium temperature at its optimal value, on-line and off line control algorithms based oh the GPC method were designed. Process was modeled by the ARIMAX model Model parameters were determined by applying PRBS signals to the process and using the Bierman algorithm. By using statistical experimental design and Box-Wilson optimization methods, optimal values of the sampling time and weighting factor were determined. ISE was selected as the optimization criterion. Determined optimal values were 25s for sampling time and 0.05 for weighting factor. In theoretical studies, mass and energy balances were developed describing the dynamic properties of the bioproccss. These balances were used together with the GPC control algorithm and the growth medium temperature was controlled theoretically. Theoretical and experimental results were compared.
Benzer Tezler
- Dokuma kumaşlarda örgü tipinin ham kumaşın boyutları ve geometrik özellikleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
EMEL ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Karıştırıcılar ve karıştırma kabındaki akım olaylarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
NADİR İLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ÖMER SAMİH MERTBAŞ
- Zymomonas mobilis NRRL B-14023 bakterisi ile şeker pancarı melası ve kuru üzümden etanol üretimi
Başlık çevirisi yok
ÜLKÜ BAŞER
- Sakız koyunlarında emiştirme dönemi süt verimi ve kuzuların gelişmesi
Başlık çevirisi yok
CÜNEYT KEMİKLİ
- Tahmin metodu olarak markov zincirleri ve işgücü hareketliliğine uygulanması
Başlık çevirisi yok
ABDULLAH EROĞLU