Genelleştirilmiş prediktif kontrol stratejilerinin borusal akış reaktörüne uygulanması

Abstract

ÖZET Yüksek Lisans Tezi GENELLEŞTİRİLMİŞ PREDIKTTF KONTROL STRATEJİLERİNİN BİR BORUSAL AKIŞ REAKTÖRÜNE UYGULANMASI VE OPTİMUM PARAMETRELERİN BULUNMASI Hayriye ARIGÜN Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman : Prof. Dr. Mustafa Alpbaz 1998, Sayfa: 96 Jüri :Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ Doc. Dr. Sebahat ERDOĞAN Doc Dr. Hale HAPOĞLU Bu çalışmada, borusal akış reaktörüne Genelleştirilmiş Prediktif Kontrol teorik olarak uygulanmıştır. Deneylerde Armfield borusal akış reaktörü kullanılmıştır. Sıcaklığı istenen değerlerde ayarlamak için termostat kullanılmıştır. Geleneksel PID kontrol sistemi sıcaklık kontrolü için uygulanmıştır. Kostik soda ve etil asetat arasında ikinci mertebe reaksiyon seçilmiştir. Reaktör dinamiğinin kostik soda üzerinden madde dengesi yazılarak benzetilmiştir. Model eşitlikeri merkezi sonlu fark ve Runge-Kutta-Fehlberg metodları ile çözülmüştür. Kontrol edilen değişken sodyum hidroksit dönüşümü ve kontrol eden değişken sodyum hidroksit akış hızıdır. GPC çalışmalarında, ARTMAX ve ARMAX model kullanılmıştır. Kontrol amacı için ayar parametreleri olarak N2 ve A, seçilmiş ve en uygun kontrol değerleri araştırılmıştır. Çalışmalar sonucu, ARIMAX model ile offset ve salınım problemlerinin ortadan kaldırıldığı görülmüştür. Anahtar Kelimeler : Genelleştirilmiş Prediktif Kontrol, Borusal Akış Reaktörü

ABSTRACT Master Thesis APPLICATION of GENERALISED PREDICTIVE CONTROL STRATEGIES to a TUBULAR FLOW REACTOR and DETERMINATION of OPTIMAL PARAMETERS Hayriye ARIGUN Ankara University Graduate School of Natural and Applied Science Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ 1998, Page:96 Jury : Prof. Dr. Mustafa ALPBAZ Assoc. Prof. Dr. Sebahat ERDO?AN Assoc. Prof.Dr. Hale HAPOGLU Generalised Predictive Control (GPC) is applied to a tubular reactor as teoretically to a tubular reactor in this study. The Armfield tubular flow reactor is used in experimental works. Thermostat is used to set the temperature at the desired value. Conventional PH) control system is applied for temperature control. The second order reaction was selected between ethly acetate and caustic soda. The reactor dynamics 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 and manipulated variable is feed flow rate of sodium hydroxide. ARIMAX and ARMAX model is used in GPC studies. N2 ve X was selected as tuning parameters for control purposes and theirs best values are searched. Result from this work shows that, offset and oscillation problems are removed with applying ARIMAX model. Key Words: Generalised Predictive Control, Tubular flow reactor