Model Öngörülü Kontrol Edicilerin Kimya Mühendisliği Proseslerine Uygulanmasi Üzerine Bir Çalişma

Abstract

Bu çalışmada, Model Öngörülü Kontrol edicilerin kimya mühendisliğinin en öenmli uygulamalarından biri olan kimyasal reaktörlerde kullanımı ve performansı incelenmiştir. Propilen oksit ve su reaksiyonundan ortaya çıkan propilen glikolun konsantrasyonu ve reaktörün sıcaklığı, propilen oksit ve soğutma suyunun akış debisinin ayarlanması ile control edilmiş, soğutma suyu sıcaklığı ve propilen oksitin giriş konsantrasyonu bozucu etki olarak değerlendirilmiştir. Tasarlanan kontrol edici, ayar noktası değişimleri ve bozucu etkilere karşı cevabı yönünden incelenmiştir. Bu etkilere kontrol edicinin kısa sürede cevap verdiği gözlemlenmiştir. Ayrıca kontrol edicinin gürbüzlüğünü test etmek amacı ile sistem parametreleri değiştirilmiş ve kontrol edicinin yeni sistemde de o modele ait olmayan basamak cevabı ile reaktörü kontrol edebildiği gözlemlenmiştir.

In this study, applications and performance of MPC on chemical reactors, one of the most important chemical engineering applications, are examined. Propylene glycol concentration, resulting from reaction of propylene oxide and water, is controlled with reactor temperature by manipulating propylene oxide and coolant flow rates. Temperature of cooling water and initial concentration of propylene oxide are evaluated as measured disturbances. The designed controller is examined in terms of set point tracking and disturbance rejection. It is seen that the controller tracks the set point and rejects the effect of disturbances in a reasonably short time. Also in order to test the robustness of the controller, the system parameters have been changed and it is observed that the controller performs finely with old step response data model.