Geri Dön

A Study on optimal control and on-lin observation of gas pipelines

Gaz boru hatlarının eniyi denetimi ve gerçek zamanlı gözlemlenmesi üzerine bir çalışma

  1. Tez No: 76094
  2. Yazar: İSMAİL DURGUT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. TANSU MEHMETOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Gaz boru hatları, kararsız akış, eniyi denetim, gerçek zamanlı gözlemleme, Kalman filter gözleyicisi, Kalman filter algoritması, Boru hatları, Denetim, Gazlar, Gerçek zamanlı denetim, Gas pipeline, transient flow, optimal control, online observation, Kalman filter observer, Kalman filter algorithm, Pipelines, Control, Gases, Real time control
  7. Yıl: 1998
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

GAZ BORU HATLARININ ENİYİ DENETİMİ VE GERÇEK ZAMANLI GÖZLEMLENMESİ ÜZERİNE BİR ÇALIŞMA Durgut, İsmail Doktora, Petrol Ve Doğal Gaz Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. M. Tanju Mehmetoğlu Ortak Tez Yöneticisi: Doç. Dr. M. Kemal Leblebicioğlu Eylül 1998, 171 Sayfa Bu çalışmada boru hatlarinda kararsız gaz akışı; benzetim, eniyi denetim ve gerçek zamanlı gözlemleme bakış açılarıyla geniş bir şekilde çalışıldı. Öncelikle, varyasyonlar matematiği ilkelerini kullanan genel bir eniyi denetim yaklaşımı geliştirildi. Bu yaklaşım enerji tüketimini kabul edilebilir bir düzeyde tutarken gaz boru hattı çıkış basıncını daha önceden belirlenmiş bir değerin etrafında tutmaya çalışan eniyi işletme izleneğini bulmaya çalışır. Yaklaşım eniyi denetim teorisi araçlarını kullanır. Boru hattında gazakış dinamiğini tanımlayan kısmi diferansiyel denklemleri doğrudan kullanılmıştır. Belirli bir performans göstergesini enaza getirecek gerekli koşullar sonsuz boyutlu modelden gelir. Diğer taraftan doğal gaz taşıyan boru hatlarının eniyi işletme izleneğini bulmaya çalışmak talep tahminlerindeki sapmalardan kaynaklı durum kestirimi sorunuyla karşı karşıyadır. Bu nedenle daha önceden eniyi denetleme yöntemiyle bulunmuş durum değişkenlerindeki sapmaları kestirme amacıyla Kalman süzgeç tabanlı bir gözleyici tasarımı beklenen tüketim eğrisi etrafında gerçekleştirildi. Gözleyici boru hattında gaz akışını tanımlayan kısmi diferansiyel denklemlerin doğrusal biçimleri üzerine kuruldu. / Her ne kadar doğrusal gözleyici sadece eniyi denetim etrafında değil herhangi bir temel durum etrafında kullanılabilse bile hala gerçek zamanlı durum kestirimi temel durumunun bulunma işlemini gerektirir. Bu da boru hatlarında gerçek zamanlı durum kestiriminin oldukça karmaşık bir yoludur. Diğer taraftan 1960'lardan beri yoğun olarak çalışılan Kalman süzgeci gerçek zamanlı durum kestirimi için kullanılmaktadır. Bu nedenle boru hattı boyunca gerçek zamanlı basınç ve akış hızıkestirimi amacıyla bir Kalman-süzgeç tabanlı doğrusal olmayan gözleyici tasarlanmıştır. Diğer taraftan, bahsedilen durum kestirimi için daha güçlü bir yöntem vardır. Ayrık Kalman süzgeç algoritması adıyla anılan yöntem ayrık-veri süzgeçleme sorunlarına verimli bir sayısal-çevrimsel çözüm üreten matematiksel denklemler sistemidir. Bu çevrimsel ayrık veri süzgeçlememe algoritmasıyla doğal gaz boru hatları için gerçek zamanlı durum kestirimi gerçekleştirilmiştir. Kestirim algoritması boru hattı boyunca gaz akışını tanımlayan doğrusal olmayan kısmi diferansiyel denklemlerin ayrık biçimlerini kullanmaktadır.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT A STUDY ON OPTIMAL CONTROL AND ON-LINE OBSERVATION OF GAS PIPELINES Durgut, Ismail Ph.D., Dept. of Petroleum And Natural Gas Engineering Supervisor: Prof. Dr. M. Tanju Mehmetoğlu Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. M. Kemal Leblebicioğlu September 1998, 171 Pages In this study, transient gas flow in pipeline was extensively studied from the point of view of simulation, optimal controlling and on-line observation. First, a general optimal control approach employing the principles of calculus of variations has been developed to determine the best operating strategies that try to keep outlet pressure of gas transmission pipelines about a predetermined value while achieving reasonable energy consumption. The method exploits analytical tools of optimal control theory. A set ofpartial differential equations characterizing the dynamics of gas flow through a pipeline is directly used. The necessary conditions to minimize the specific performance index come from the infinite dimensional model. However seeking optimal operating policy by an off-line controller for pipelines carrying natural gas has an inherent state estimation problem associated with deviations from demand forecast. Therefore a Kalman filter based observer was designed for the real-time estimation of deviations from the states previously obtained by an optimal controller, around an expected demand function. The observer is^ based on the linearized form of nonlinear partial differential equations which are state-space representation of gas flow through / pipeline. Although linearized observer can be utilized not only around optimal conditions but also any bias state, it is still necessary to compute the states prior to on-line estimation. State estimation around any bias state is in fact a too rigorous way of real time state estimation. However, the Kalman filter studied extensively since I960' s can be used directly forreal-time estimation of the states namely pressure and flow rate distribution in pipeline. Therefore a Kalman- filter based nonlinear observer was developed for real time estimation of states of natural gas pipelines. On the other hand, there exist another powerful method to perform the above mentioned estimation. It is called discrete Kalman filter algorithm which is a set of mathematical equations that provide an efficient computational (recursive) solution to the discrete-data filtering problem. Based on this recursive discrete data filtering algorithm, an estimator was developed for real-time estimation of states of natural gas pipelines. The estimator uses the discretized form of the nonlinear partial differential equations for transient gas flow through pipeline.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    895556

    UV-C ışık uygulamasının taze kesilmiş deveci armutunun dekontaminasyonu ve kalite parametreleri üzerine etkisi

    Effect of ultraviolet light application on decontamination and quality parameters of fresh-cut deveci pear

    GÖZDE OĞUZ KORKUT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRBÜZ GÜNEŞ

  2. Tez No

    698231

    Gölge neti altında yetiştirilen buckeye gala elma çeşidinde farklı malç uygulamaları ile meyve seyreltmesinin kalite ve verim üzerine etkileri

    The effect of different malch applications and fruit thinning on the quality and yield of the buckeye gala apple cultivar growed under shadow net

    MEHMET ANKARALIOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    ZiraatAkdeniz Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SADİYE GÖZLEKÇİ

  3. Tez No

    1014466

    Dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğunda serum nöronal pentraksin 2 ve nörogranin seviyelerinin incelenmesi: DEHB'nin nörobiyolojik temellerine yeni bir bakış

    Investigation of serum neuronal pentraxin 2 and neurogranin levels in attention deficit hyperactivity disorder: New perspective on the neurobiological foundations of ADHD

    AYBİKE TAN UYANIK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıHarran Üniversitesi

    Çocuk ve Ergen Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FETHİYE KILIÇASLAN

  4. Tez No

    892549

    Mısır ekim alanlarında herbisitlere dayanıklı Amaranthus Retroflexus L.' un abiyotik stres koşullarında antioksidan enzim aktivitelerinin belirlenmesi

    Determination of antioxidant enzyme activities of herbicide resistant amaranthus Retroflexus L. Under abiotic stress conditions in corn plant areas

    BİLGE KAĞAN KOÇAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    ZiraatOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Bitki Koruma Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİNE KAYA ALTOP

  5. Tez No

    143063

    Topology and bandwidth adaptation in optical WDM backbone networks with dynamic traffic

    Değişken veri trafikli optik WDM omurga ağlarında topoloji ve bant genişliği uyarlama

    AYŞEGÜL GENÇATA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖRENCİK

Geri Dön