9936

9936

كنترل Fractionalراكتور پليمريزاسيون متيل متاكريلات

درجه كارشناسي ارشد

گرايش شبيه سازي ،كنترل و طراحي فرآيند

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر شيرواني-دكتر غياث

چكيده اهميت كنترل موثر راكتور در دهه هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است . از سويي كنترل فرايند پليمريزاسيون متيل متاكريلات به عنوان شاخه اي مورد توجه توسط محققان براي بررسي مدل‌هاي كنترلي مطرح گشته است و اين بدان سبب است كه ديناميك فرآيند پليمري متيل متاكريلات به خوبي بررسي گرديده است و مدل‌هاي مناسبي براي آن ارائه شده است . در اين مطالعه به بررسي كنترل تناسبي انتگرالي مشتقي درجه ي Fractional براي كنترل دما در راكتور پليمريزاسيون متيل متاكريلات پرداخته مي‌شود . در ابتدا با بهره از مدل مناسب از روي كارهاي گذشته معادلات سينتيكي و معادلات بقاي انرژي نوشته شد و به بررسي پارامترهاي موثر در يك پليمريزاسيون و تغييرات آن‌ها با دما و نيز اثر آن‌ها بر يكديگر پرداخته مي‌شود و آنگاه از فرم خطي شده معادلات ، تابع انتقال به دست مي‌آيد¬.سپس فرم درجه صحيح و درجه Fractional كنترل‌كننده تناسبي انتگرالي مشتقي را تنظيم نموده و در ابتدا براي زماني مشخص ، مشخصات كنترلي در دو حالت تنظيم با هم مقايسه گرديد و برتري Fractional مشاهده شد ، سپس با استفاده از كنترل تطبيقي با تنظيم زمان بندي شده پارامترها ، دماي راكتور حول مسير دمايي بهينه كنترل مي‌شود و مقادير جمع قدر مطلق خطا در دو روش تنظيم ، با هم سنجيده شده است . در نهايت مقادير پارامترها ثابت در نظر گرفته شد و با حالتي كه از كنترل تطبيقي استفاده شد ، مقايسه گرديد . در حالت Fractional با استفاده از ضرايب ميانگين مي توان بدون تنظيم هاي زمان بندي شده gain scheduling خيلي سريعتر از تنظيم PID به جواب پايدار رسيد . در حالتي كه دماي اوليه 25 درجه سانتي‌گراد را داريم در حالت ضرايب زمان بندي شده مقدار خطا براي PID برابر 833/168 مي‌باشد ولي در همين دماي و با ضرايب ثابت مقدار Fractional PID برابر 338/133 مي‌شود كه خطاي كمتري از حالت تنظيم زمان بندي شده دارد. واژه‌هاي كليدي: متيل متاكريلات ، كنترل‌كننده تناسبي انتگرالي مشتقي ، كنترل Fractional چكيده اهميت كنترل موثر راكتور در دهه هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است . از سويي كنترل فرايند پليمريزاسيون متيل متاكريلات به عنوان شاخه اي مورد توجه توسط محققان براي بررسي مدل‌هاي كنترلي مطرح گشته است و اين بدان سبب است كه ديناميك فرآيند پليمري متيل متاكريلات به خوبي بررسي گرديده است و مدل‌هاي مناسبي براي آن ارائه شده است . در اين مطالعه به بررسي كنترل تناسبي انتگرالي مشتقي درجه ي Fractional براي كنترل دما در راكتور پليمريزاسيون متيل متاكريلات پرداخته مي‌شود . در ابتدا با بهره از مدل مناسب از روي كارهاي گذشته معادلات سينتيكي و معادلات بقاي انرژي نوشته شد و به بررسي پارامترهاي موثر در يك پليمريزاسيون و تغييرات آن‌ها با دما و نيز اثر آن‌ها بر يكديگر پرداخته مي‌شود و آنگاه از فرم خطي شده معادلات ، تابع انتقال به دست مي‌آيد¬.سپس فرم درجه صحيح و درجه Fractional كنترل‌كننده تناسبي انتگرالي مشتقي را تنظيم نموده و در ابتدا براي زماني مشخص ، مشخصات كنترلي در دو حالت تنظيم با هم مقايسه گرديد و برتري Fractional مشاهده شد ، سپس با استفاده از كنترل تطبيقي با تنظيم زمان بندي شده پارامترها ، دماي راكتور حول مسير دمايي بهينه كنترل مي‌شود و مقادير جمع قدر مطلق خطا در دو روش تنظيم ، با هم سنجيده شده است . در نهايت مقادير پارامترها ثابت در نظر گرفته شد و با حالتي كه از كنترل تطبيقي استفاده شد ، مقايسه گرديد . در حالت Fractional با استفاده از ضرايب ميانگين مي توان بدون تنظيم هاي زمان بندي شده gain scheduling خيلي سريعتر از تنظيم PID به جواب پايدار رسيد . در حالتي كه دماي اوليه 25 درجه سانتي‌گراد را داريم در حالت ضرايب زمان بندي شده مقدار خطا براي PID برابر 833/168 مي‌باشد ولي در همين دماي و با ضرايب ثابت مقدار Fractional PID برابر 338/133 مي‌شود كه خطاي كمتري از حالت تنظيم زمان بندي شده دارد. واژه‌هاي كليدي: متيل متاكريلات ، كنترل‌كننده تناسبي انتگرالي مشتقي ، كنترل Fractional