Karıştırmalı kesikli bir polimer reaktörünün optimum işletim şartlarında reaktör sıcaklığının doğrusal olmayan model öngörmeli kontrolu
Nonlinear model predictive control of reactor temperature in agitated batch polymerization reactor operating optimal condution
- Tez No: 104382
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ALPBAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Süren polimerizasyonu, Doğrusal ve Doğrusal Olmayan Genelleştirinüş öngörmeli kontrol, Deadbeat kontrol, Doğrusal olmayan modeller, Polimerler, Polimerleşme, Reaktörler, Styrene polymerization, Linear and Nonlinear Generalized Predictive Control, Deadbeat control IV, Nonlinear models, Polymers, Polymerization, Reactors
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Doktora Tezi KARIŞTIRMALI KESİKLİ BİR POLİMER REAKTÖRÜNÜN OPTİMUM İŞLETİM ŞARTLARINDA REAKTÖR SICAKLIĞININ DOĞRUSAL OLMAYAN MODEL ÖNGÖRMELİ KONTROLÜ Sevil YÜCE (ÇETİNKAYA) Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Mustafe ALPBAZ Polimerlerde genellikle fiziksel, kimyasal ve mekaniksel özellikler molekül ağırlığı ile yakından ilgilidir. Düşük molekül ağırlıklarında olduğu gibi, polimerler çeşitli kimyasallarla etkileşir ve mekaniksel özellikleri de yetersizdir. Bu nedenle polimer üretiminde belli molekül ağırlığı üzerinde polimerler üretmeye dikkat edilmesi gereğinden, üretim sırasında sıcaklığın belli bir düzeyde tutulması için sıcaklık kontrolü önemlidir. Bu çalışmada, daha önceden belirlenen optimum şartlar için kesikli polimer reaktöründe doğrusal ve doğrusal olmayan model öngörmeli (LGPC ve NLGPC) kontrol yöntemleri ve karşılaştırma yapmak amacıyla da Deadbeat kontrol yöntemleri denenmiştir. Bu amaçla sistem modelleri üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Doğrusal model öngörmeli çalışma için ARIMAX (Auto Regressive Integrated Moving Average with eXegenous) model temel alınmıştır. Model parametrelerini bulmak için PRBS, kare ve random etkiler açık hat sistem girdisine verilmiştir. Bu etkilere karşı sistemin verdiği tepkilere göre model parametreleri en küçük kareler yöntemiyle bulunmuştur. Optimum şartlarda sabit set noktalı ve değişken set noktalı koşullarda deneyler yapılmıştır.Doğrusal olmayan model öngörmeli çalışma için, NARIMAX (Nonlinear Auto Regressive Integrated Moving Average with eXegenous) model temel alınarak; seçilen farklı iki model ve bu modellerin farklı üç mertebesi için sisteme PRBS, kare ve random etkiler verilerek parametreler en küçük kareler yöntemi ile bulunmuştur. Bu yöntem için de sabit set noktalı ve değişken set noktalı koşullarda deneyler yapılmıştır. LGPC ve NLGPC yöntemleri ile yapılan deney şartlarında Deadbeat kontrol yöntemi ile de deneyler yapılarak, aynı şartlar için yapılan bütün deneyler karşüastinlmışür. Deney sonuçlarına göre en iyi kontrol etkinliği NLGPC yöntemi ile yapılan deneyler olduğu bunun yaraşıra farklı model ve farklı mertebelerin de sistemin kontrol etkinliği ile istenen monomer dönüşümü, vizkozite ortalama molekül ağırlığı ve zincir uzunluğunu etkilediği belirgin bir şekilde gözlenmiştir. 2001, 212 sayfa
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PbJD. Thesis NONLINEAR MODEL PREDICTIVE CONTROL OF REACTOR TEMPERATURE IN AGITATED BATCH POLYMERIZATION REACTOR OPERATING OPTIMAL CONDUTION Sevü YÜCE (ÇEYİNKAYA) Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor: ProfDr. Mustafa ALPBAZ In polymerization, physical, chemical and mechanical properties are depend on molecular weight. As it is seen from less molecular weight, polymers react various chemicals and mechanical properties may not be satisfactory. Molecular weight should be higher than certain molecular weight That is why temperature during the polymerization should be hold at the desired value. Therefore temperature control is of importance. In the present work, at the previously determined optimal conditions, to control batch polymerization reactor, Linear Generalized Predictive Control (LGPC) and Nonlinear Generalized Predictive Control (NLGPC) algorithm were utilized and Deadbeat algorithm was used for comparison. Several system models were applied to the control algorithms. For LGPC, Auto Regressive Integrated Moving Average with exogenous (ARIMAX) was used. To determine the model parameters, Pseudo Rondom Binary Sequence (PRBS), square and random effects was given to the open-loop system input Under these effects, system response was measured and model parameters were evaluated by using Least Square algorithm. At the optimal conditions, various experiments were done using constant and variable set values. HIBy using Nonlinear Auto Regressive Integrated Moving Average with exogenous (NARIMAX) models, two different type models and three different order of these types were chosen and model parameters were determined by using Least Square algorithm and open-loop data obtained with PRBS, square and random effects. By using these models and controllers several experimental control were realized at the constant and vairable values. At the same operating conditions of LGPC and NLGPC temperature control, Deadbeat temperature control was used for comparison, ft is concluded from experimental work that NLGPC shows the best control performance. In addition, desired monomer conversion, average viscosity molecular weight and chain length were affected from performance of controller which depends on type and order of the system models. 2001,212 pages
Benzer Tezler
- Soğutma ceketli kesikli bir polimer reaktörünün self-tuning pid ile kontrolü
Başlık çevirisi yok
EMRULLAH AKKAYA
- Alcaligenes eutrophus mikroorganizması ile biyopolimer üretiminin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
MAJİED NOURBAKHSH
- Hidrokarbon reçinelerin polimerizasyonu
The Polimerization of terpene resins
FATİH MEHMET ÖZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ Y. BİLGESU
- Poli(PHE-LYS) ile modifiye edilen polistiren yüzeylerde invertazın immobilizasyonu ve kinetiğinin incelenmesi
Poly (PHE-LYS) modification of polystyrene surfaces for invertase immobilization and investigation of kinetics
KAMİLE NAZAN TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MEHMET MUTLU