Genelleştirilmiş minimum değişmeli kontrol stratejilerinin bir borusal akış reaktörüne uygulanması ve optimum parametrelerinin bulunması
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 76808
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HALE HAPOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli Kontrol, Doğrusal Olmayan Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli Kontrol, Borusal akış reaktörü, Generalised Minimum Variance Control, Nonlinear Generalised Minimum Variance Control, Tubular flow reactor
- Yıl: 1998
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
ÖZET Yüksek Lisans Tezi GENELLEŞTİRİLMİŞ MİNİMUM DEĞİŞMELİ KONTROL STRATEJİLERİNİN BİR BORÜSAL AKIŞ REAKTÖRÜNE UYGULANMASI ve OPTİMUM PARAMETRELERİN BULUNMASI Çağla GÜRESİNLİ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman :Yrd. Doç. Dr. Hale HAPOĞLU 1998, Sayfa:98 Jüri : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ Doç. Dr. Sebahat ERDOĞAN Yrd. Doç. Dr. Hale HAPOĞLU Bu çalışma borusal akış reaktörüne Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli (GMV) ve doğrusal olmayan Genelleştirilmiş Minimum Değişmeli (NGMV) kontrol uygulamalarını içermektedir. İşletme kolaylığı sağlayacak kadar küçük boyutta fakat geniş ölçekli reaktör etkilerini gösterebilme özelliğine de sahip tipte reaktörlerin davranışını incelemek için Armfield borusal akış reaktör kullanılmıştır. Sıcaklık ayarlamaları için bir soğutma ceketi yanında termostat da bulundurulmuştur. Sıcaklığın kontrolü için geleneksel PID uygulanmıştır. Sistemde kullanılan malzemeler, çoğu reaksiyon girdileri için uygundur. Kostik soda ve etil asetat arasında ikinci mertebe reaksiyon seçilmiştir. Reaksiyon hız sabiti, iyi bilinen iki bileşenli reaksiyon eşitliği ile hesaplanmıştır. Reaktör kostik soda üzerinden madde dengesi yazılarak benzetilmiştir. Model eşitlikleri merkezi sonlu fark ve Runge-Kutta-Fehlberg metodları ile çözülmüştür. Kontrol edilen değişken sodyum hidroksit dönüşümüdür. Sistem yük etkileri ile rahatsız edilmiştir. Kontrol eden değişken sodyum hidroksit besleme akış hızıdır. GMV algoritması Q polinomu ile ifade edilen bir ileri besleme elemanı içerir. Bu çalışmada ikinci mertebe model ve 0.1 dk örnek alma zamanı seçilmiştir. Farklı Q polinomları ( Q=K ve Oj^l-z^+z'2) ) uygulanmıştır. GMV kontrol Q=X(l-z“1+z”2) ile etil asetat akış hızına yük etkisi için en iyi kapalı hat İSE ve IAE değerlerini vermiştir. Aynı zamanda Q=X ile GMV, etil asetat derişimine yük etkileri için en başarılı kontrol stratejisi olarak görülmüştür. Belirgin olarak O/^l-z^+z'2) ile GMV kontroldakontrol sinyali ve proses çıktısı, Q=X ile GMV kontrolden elde edilene göre daha dalgalı bulunmuştur. NGMV kontrol edici NARMAX modeline dayalıdır. Değiştirilmiş girdi-çıktı modelleri yardımı ile bu çalışmada NARMAX modelin doğrusal olmayan sistemleri daha iyi ifade ettiği gösterilmiştir. NGMV kontrol da görülmekte olan sabit offset problemi çeşitli Q polinomlarının kullanımları ile çözülebilmektedir. Bu çalışmada ^(l-z^+z"2) formunda yeni bir Q polinomu denenmiştir ve Q=X. şeklinde daha önceden ifade edilmiş bir polinom kullanımı ile karşılaştırılmıştır. Kontrol stratejisinin performansı, kontrol edilen değişkendeki dalgalanmalar ve model takip etme etkinliği arasında bir ilişki olarak denenmiştir. Yapılan çalışmaların bazılarında, O/^l-z^+z*2) ile NGMV kontrolün Q=X kullanan kontrolden bir miktar daha iyi olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Master Thesis APPLICATION of GENERALISED MINIMUM VARIANCE CONTROL STRATEGIES to a TUBULAR FLOW REACTOR and DETERMINATION of OPTIMAL PARAMETERS Çağla GÜRESİNLİ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Chemical Engineering Supervisor : Assist. Prof. Dr. Hale HAPO?LU 1998, Page:98 Jury : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ Assoc. Prof. Dr. Sebahat ERDO?AN Assist. Prof. Dr. Hale HAPO?LU This work describes the application of the Generalised Minimum Variance (GMV) and the Nonlinear Generalised Minimum Variance (NGMV) control to a tubular flow reactor. The Armfield tubular flow reactor was used to investigate the behaviour of such reactors, on a scale small enough to allow ease of operation but capable of demonstrating large scale reactor effects. A cooling coil as well as a thermostat was fitted for temperature versatility. Conventional PID was applied for temperature control. The materials of construction are suitable for most reactants. The second order reaction was selected between ethyl acetate and caustic soda. The coefficient of the reaction was calculated by well-known bimolecular reaction equation. The reactor is simulated using the material balance on caustic soda. The model equations are solved by means of the couple central finite difference and Runge-Kutta-Fehlberg methods. The controlled variable is sodium hydroxide conversion. Imposed disturbances consist of load changes. Controlling variable is sodium hydroxide feed flow rate. The GMV algorithm involves a feed-forward element represented by the polynomial Q. In the present work, the second order model and O.lmin sampling time are chosen. Two different forms of the Q polynomials ( Q=X ve Q=“k(X-zl+z2) ) are applied. GMV control with Q=X(l-zml+z~2) gave the best closed-loop ISE and IAE values for theIV disturbances in ethyl acetate flow rate. It can also be seen that GMV action with Q=X is the most succesfull control strategy for the disturbances in ethyl acetate molarity. Certainly there is more oscillation in the control signal and the process output in GMV control with Q=^(l-z^+z 2) than in GMV control with Q=X. The NGMV controller is based on NARMAX model. With the aim of modified input - output models, the present work shows that the NARMAX model provides very good representation for nonlinear systems. The constant offset problem experienced with NGMV control may be solved by employing a variety of Q polynomials. In the present work, a new Q polynomial of the form X^l-z^+z”2) was tried and compared with previously reported Q=X polynomial. The performance of the consequent control strategy was examined as a trade-off between model following performance and fluctuations in the controlled variable. It is shown that NGMV control with Q=?i(l- z_1+z"2) provides marginally better control than Q=X for some of the cases studied.
Benzer Tezler
- Genelleştirilmiş minimum değişmeli kontrol stratejilerinin sürekli karşılaştırmalı bir reaktöre uygulanması ve en etkin ayarlanabilen değişkenin seçimi
Application of linear and nonlinear generalized minimum variance control strategies to a continuous stirred tank reactor and determination of most effective manipulated variable
MURAT GÜRAKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ YAVUZ BİLGESU
- Genelleştirilmiş minimum değişmeli kontrol stratejisinin sürekli karıştırmalı bir reaktöre uygulanması ve optimum kontrol parametrelerinin bulunması
Application of generalized minimum variance control strategies to a continuous stirred tank reactor and determination of optimal control parameters
SEDA ERDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Genelleştirilmiş minimum değişmeli GMV algoritması kullanılarak bir nötralizasyon prosesinin ph kontrolü.
Ph control of a neutralisation process using generalized minimum variance algorithm
BURCU ULUDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Sürekli karıştırmalı akım reaktöründe sodyum asetat üretiminin lineer olmayan genelleştirilmiş minimum değişmeli kontrolü
Nonlinear generalised minimum variance control of sodium acetate produce in continuous stırred tank reactor
H. RANA KAZANCIGİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VECİHİ PAMUK
- Su bazlı boya üretim tesislerinin atık sularının arıtılmasında genelleştirilmiş minimum değişmeli (GMV) algoritma ile pH kontrolü
Generalized minimum variance (GMV) control of pH in wastewater treatment of waterborne paint production process
ŞULE CAMCIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE HAPOĞLU