Bir polistiren polimerizasyon reaktörünün sıcaklık kontrolü için farklı sayıda parametre içeren ayrık zamanlı kontrolörler
Özet
Karmaşık ve zor bir süreç özelliği gösteren polimerizasyon reaktörleri, iyi tasarlanmış bir kontrol sistemi ile kontrol edildiğinde istenilen özelliklere sahip ürün vermektedir. Bu süreç kontrolün önemini vurgulamaktadır. Bu çalışmada, kapalı çevrim kutup yerleştirmeye dayalı olarak tasarlanmış farklı sayıda parametre içeren ayrık zamanlı kontrolörler kullanılarak bir polistiren polimerizasyon reaktöründe sıvı ortam sıcaklığı kontrol edilmiştir. Soğutma ceketli reaktör için kontrol algoritmaları ve kapalı çevrim ayrık zaman transfer fonksiyonları Simulink ve Matlab ortamında programlanmış ve belirlenmiştir. Soğutucu akış hızı ayarlanabilen değişken olarak seçilmiştir. Ekonomik hususlar için, soğutucu akış hızının belirlenen üst sınırında, ısı giriş değişkenine bir basamak azalma verilmiştir. Kapalı çevrim kutup yerleştirmeye dayalı olarak ayarlanan farklı sayıda parametreler içeren ayrık zamanlı kontrolör transfer fonksiyonları belirlenmiştir. Kontrolörler için en uygun ayar parametrelerinin bulunması ayrık zaman kapalı çevrim transfer fonksiyonu kutuplarının z-düzlemine yerleştirilmesi ile Matlab ortamında birim çembere göre yerleşim bölgesi izlenerek gerçekleştirilmiştir. Ayrık zamanlı kontrol uygulama sonuçları Matlab ortamında karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Ayrıca bloğu Simulink kütüphanesinde mevcut olan ayrık zamanlı bir PID kontrolörün içerdiği altı parametre Simulink kontrol tasarımı kullanılarak en uygun değerlerine ayarlanmış ve bu kontrolör aynı çalışma koşullarında uygulanmıştır. En iyi etkinliğe ulaşmak için Matlab ortamında farklı ayar parametrelerine sahip kendinden ayarlamalı PID kontrol uygulamaları gerçekleştirilmiş. Kapalı çevrim tepkileri, belirlenen en iyi ayarlanmış parametreler kullanılarak iyi bir şekilde eşleşmiştir. Daha önce yayımlanmış pasifliğe dayalı kontrol (PBC) etkinliği ile iyi eşleşmenin sağlandığı tespit edilmiştir. Aynı kapalı çevrim koşulunda, IAE ve ISE performans değerleri sırasıyla üç parametreli kontrolör ile 1292 ve 159; dört parametreli kontrolör ile 1031 ve 101; kendinden ayarlamalı kontrolör ile 2999 ve 861; altı parametreli PID kontrolör ile 2623 ve 658 olarak bulunmuştur.