Multivariable model predictive controller design for an industrial distillation column
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2002
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUSTAFA TEKİN DOKUCU
Danışman: CANAN ÖZGEN
Özet:oz ENDÜSTRİYEL BİR DAMITMA KOLONU İÇİN ÇOK DEĞİŞKENLİ MODEL ÖNGÖRÜMLÜ DENETLEÇ TASARIMI Dokucu, Mustafa Tekin Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Canan Özgen Haziran 2002, 148 sayfa Model öngörümlü Denetim (MÖD) tekniğinde, sistemin uygun bir modeli kullanılarak bir tahmin ufku boyunca gelecek çıktılarının değerleri, her denetim anmda hesaplanır ve bu değerler kullanılarak gelecekteki hataları en aza indirecek denetim sinyalleri hesaplanır. MOD, gürbüzlüğü, kolayca uygulamaya geçirilebilmesi, ve sistem kısıtlamaları gözönüne alınarak oluşturulmuş olmasından dolayı başarılıdır.Bu çalışmada, yüksek basınçta çalışan çok bileşenli endüstriyel bir damıtma kolonunun dinamik modeli geliştirilmiştir. Kolon propan, n-butan, i-butan ve i-pentan'dan oluşan bir gaz karışımından propanı %96 saflıkta, bütanı ise %63 saflıkta ayrıştırmak üzere tasarlanmıştır. Ayarlanan değişkenler (kaynama hızı ve geri akış oranı) ve denetlenen çıktılar (alt ve tepe ürün derişimleri) arasında gözlemlenen yüksek etkileşim çok girdili-çok çıktılı bir denetleç gerektirmiştir. Bu sebeple sistem üzerindeki kısıtlamaları da göz önüne alan, karesel bir objektif fonksiyona sahip, sistemin adım tepkisi modelini kullanan çok girdili-çok çıktılı MÖD tarzı bir denetleç tasarlanmıştır. Tasarlanan denetlecin performansı kısıtlı ve kısıtsız durumlar için bozan etkenlere ve ayar noktası değişimlerine karşı doğrusal olmayan dinamik benzetim kullanılarak incelenmiştir. Denetlecin kısa sürede bozan etken etkisini giderdiği ve ayar noktasını takip ettiği gözlemlenmiştir. Sistem benzetimi denetlecin gürbüzlüğünü test etmek amacıyla değiştirilmiş ve MOD 'in artık o sisteme ait olmayan adım tepkisi modeliyle de kolonu denetleyebildiği gözlemlenmiştir. Tasarlanan denetleç kodu, ayar parametrelerinin denetim sırasında, istenilen anlarda değiştirilebilmesi için geliştirilmiştir. Adaptasyon algoritması üzerinde yapılan ön çalışmalar, bu gelişimin umut vaadettiğini göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Damıtma, Model Öngörümlü Denetleç, Çok Değişkenli Denetim, Kısıtlı Denetim. vı fjc YtmsmûĞsıgnM tcuttuuı