Sterowanie procesem destylacji z wykorzystaniem regulatorów rozmytych

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_200/172

Aleksandra Grzelak, Mateusz Konkel, wyślij Robert Piotrowski Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Politechnika Gdańska

Pobierz Artykuł

Streszczenie

Proces destylacji jest popularnym przemysłowym sposobem rozdziału ciekłych mieszanin wieloskładnikowych. W artykule rozważana jest mieszanina etanol–woda, będąca powszechnie destylowanym produktem. Celem artykułu jest omówienie procesu projektowania i symulacyjnej analizy działania trzech układów sterowania kolumną rektyfikacyjną z wykorzystaniem rozmytych regulatorów: P, PD i PI.

Słowa kluczowe

kolumna destylacyjna, modelowanie matematyczne, sterowanie rozmyte, system nieliniowy

Control of distillation process using fuzzy controllers

Abstract

Distillation is the most common unit operations in different branches of industry. In the paper a two product distillation process is considered (ethanol-water). The paper presents mathematical model of distillation column. Next, the three fuzzy controllers (P, PD, PI) are designed and implemented in MATLAB/Simulink environment. Finally, the results of simulation and a critical analysis are presented.

Keywords

distillation column, fuzzy control, mathematical modeling, nonlinear systems

Bibliografia

  1. Błasiński H., Młodziński B., Aparatura przemysłu chemicznego, WNT, Warszawa 1983.
  2. Luyben W.L., Process Modeling Simulation and Control for Chemical Engineers, Second Edition. McGraw-Hill, New York 1990.
  3. Skogestad S., Dynamics and control of distillation columns – a critical survey, “Modeling, Identification and Control”, Vol. 18 (1997), No. 3, 177–217.
  4. Ławryńczuk M., Marusak P., Tatjewski P., Bieżąca optymalizacja punktu pracy procesów regulowanych algorytmem predykcyjnym, Materiały konferencyjne XV Krajowej Konferencji Automatyki, Warszawa 27–30 czerwca 2005.
  5. Castellanos-Sahagun E., Alvarez-Ramirez J., Alvarez J., Two-point composition temperature control of binary distillation columns, “Industrial and Engineering Chemistry Research”, 45 (2006) 9010–9013.
  6. Kumar M.V.P., Kaistha N., Decentralized control of a kinetically controlled ideal reactive distillation column, “Chemical Engineering Science”, 63 (2008) 228–243.
  7. Łapiński M., Piotrowski R., Sterowanie kolumną rektyfikacyjną z wykorzystaniem nieliniowego algorytmu predykcyjnego, „Pomiary Automatyka Kontrola”, Vol. 58 (2012), Nr 8, 745–749.
  8. Praca zbiorowa (red. Zarzycki R.), Zadania rachunkowe z inżynierii chemicznej, PWN, Warszawa 1980.
  9. Piegat A., Modelowanie i sterowanie rozmyte, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 1999.
  10. Jantzen J., Foundations of Fuzzy Control John Wiley & Sons, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex 2007.