Maya üretilen bir biyoreaktörün sıcaklığının self-tuning pıd kontrolü

Abstract

MAYA ÜRETİLEN BİR BİYOREAKTÖRÜN SICAKLI?ININ SELF-TUNİNG PID KONTROLÜ (Yüksek Lisans Tezi) Melahat TORAMAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Mart 1996 OZ Yapılan çalışmada S. Cerevisiae mayası üretilen bir biyoreaktörün dinamiği ve kontrolü, teorik ve deneysel olarak araştırılmıştır. Self-Tuning PID kontrol sistemlerinin tasarım ve algoritmaları geliştirilmiştir. Bu algoritmalara sistem model ve çözümleri ilave edilerek etkin bir kontrol tasannu biyoreaktör için uygulanmıştır. Kontrol sistemleri için gerekli olan parametreler, su deneyleri ile hesaplanmıştır. Önce PID, İMCİ ve Self-Tuning PID kontrol sistemleri ile su deneyleri yapılmış ve etkinlikleri gözlenmiştir. S. Cerevisiae mayasının maksimum düzeyde üretilebilmesi için optimal şart deneyleri yapılmıştır. Önce sıcaklık ve pH' in maksimum ve minimum değerleri için bir sistem matrisi oluşturulmuştur. Bundan sonra Box-Wilson Dik Yokuş Yöntemi ile optimal koşullar hesaplanmıştır. Bulunan bu optimal şartlarda deney yapılarak, teorik hesaplamanın geçerliliği gözlenmiştir. Daha sonra biyoreaktör içi sıcaklığı üç farklı kontrol sistemi ile kontrol edilmiştir. Sonuçlar teorik ve deneysel olarak karşılaştınlmıştır. Bilim Kodu : 603.02.02 Anahtar Kelimeler: Self-Tuning PID, PID, İMCİ, Bioreaktör Kontrolü, S. Cerevisiae Sayfa Adedi : 121 Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Vecihi PAMUK

SELF-TUNING PID TEMPERATURE CONTROL OF YEAST PRODUCTION IN A BIOREACTOR (M.Sc. Thesis) Melahat TORAMAN GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY March 1996 ABSTRACT In this work, the dynamic and control of the bioreactor in which S. Cerevisiae has been produced was investigated both theoric and experimental. The design and algorithms of the Self-Tuning PID control system was developed. By adding the system models and their solution to this algorithm, an efficient control design was applied for the bioreactor. The parameters that necessary for the control systems were calculated from the water experiments. Periviously, water experiments were done by using the PID, IMC1 and Self-Tuning PID control systems and than their effectiveness was observed. To produced the S. Cerevisiae at a maximum level, optimal condition experiments have been done. After the system matrix was contributed with respect to maximum and minimum level of the temperature and pH, the gradient method of Box- Wilson was used to determine the optimal condition. In order to observe the validity of the theoric calculation experiments were made at determined optimal conditions. After that the temperature of the bioreactor was controlled with three different control system. All results were compared theoric and experimental. Sicience Code : 603.02.02 Key Words : Self-Tuning PID, PID, IMC 1, Bioreactor Control, S. Cerevisiae Page Number : 121 Adviser : Doç. Dr. Vecihi PAMUK