Исследование возможности управления процессом ректификации нефти с применением типовых регуляторов

Лариса Геннадьевна Тугашова

Аннотация


Рассматривается разработка нелинейной динамической модели процесса ректификации нефти с применением MATLAB. Динамическая модель включает систему уравнений материального баланса, парожидкостного равновесия, теплового баланса. Поставлена задача оценки возможности применения методов настройки регуляторов для нелинейной модели. Коэффициенты таких регуляторов могут быть подобраны для конкретного состояния объекта. При переходе в другие состояния не обеспечивается требуемое качество переходных процессов. Одним из контролируемых возмущений в системе является расход сырья. Получены функции этого возмущения по разным каналам, используя нелинейную модель объекта. Приведены результаты аппроксимации контролируемых возмущений в системе с применением метода наименьших квадратов. Определены подходы к управлению многомерными объектами: связанное регулирование, управление с использованием математической модели. Методами, альтернативными ПИД, являются следующие: применение нечетких, регуляторов, адаптивных регуляторов, структуры с применением генетических алгоритмов.


Ключевые слова


динамическая модель; ректификация; связанное регулирование; метод настройки регулятора

Полный текст:

PDF

Литература


Шаровина, С.О. Управление температурным профилем ректификационной колонны тарельчатого типа / С.О. Шаровина, В.П. Шевчук // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2013. – № 3. – С. 39–47.

Затонский, А.В. Моделирование статического режима процесса ректификации с идентификацией состава и свойств нефти / А.В. Затонский, Л.Г. Тугашова // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. – 2015. – № 6. – C. 109–116.

Диго, Г.Б. Построение модели предельного режима функционирования массообменного технологического процесса / Г.Б. Диго, Н.Б. Диго, А.Ю. Торгашов // Моделирование систем. – 2012. – № 1 (31). – C. 80–86.

Rigorous dynamic simulation of industrial tray column, considered liquid flow regime and efficiency of trays / H.R. Mahdipoor, M. Shirvani, M.R. Jafari Nasr, S. Shakiba // Trans IchemE, Part A: Chemical Engineering Research and Design. – 2007. – Vol. 85(A8). – P. 1101–1111. DOI: 10.1205/cherd05035

Kvernland, M. Model Predictive Control of a Kaibel Distillation Column / M. Kvernland, I. Halvorsen, S. Skogestad // Proceedings of the 9th International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (DYCOPS 2010), Leuven, Belgium, July 5–7, 2010. – P. 539–544.

Klingberg, A. Modelling and Opimisation of Batch Distillation / Klingberg, A. Department of Automatic Control Lund Institute of Technology, January 2000. – 57 p.

Skogestad, S. Dynamics and control of distillation columns – a critical surve / S. Skogestad // Modelling identification and Control. – 1997. – Vol. 18, no. 3. – P. 177–217. DOI: 10.4173/mic.1997.3.1

Моисеев, А.В. Расчетные методы определения физико-химических свойств углеводородных систем, нефтей и нефтепродуктов: Примеры и задачи: учеб. пособие / А.В. Моисеев. – Комсомольск-на-Амуре: КнАГТУ, 2010. – 179 с.

Ривкин, С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара / С.Л. Ривкин, А.А. Александров. – М.: Энергия, 1975. – 80 с.

Ротач, В.Я. Теория автоматического управления / В.Я. Ротач. – М.: МЭИ, 2004. – 400 с.

Ziegler, J.G. Optimum settings for automatic controllers / J.G. Ziegler, N.B. Nichols // Transactions of the ASME. – 1942. – Vol. 64. – P. 759–768.

Бажанов, В.Л. Метод масштабирования – эффективный инструмент для практической настройки регуляторов в замкнутых САР / В.Л. Бажанов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. – 2006. – № 6. – C. 1–8.

Денисенко, В.В. ПИД-регуляторы: вопросы реализации / В.В. Денисенко // Современные технологии автоматизации. – 2008. – № 1. – C. 86–99.

Решения задачи статической реакторной системы методами имитационного моделирования и теории управления / А.В. Сухарев, Б.А. Головушкин, А.Н. Лабутин, Е.В. Ерофеева // Автоматизация в промышленности. – 2013. – № 12. – С. 35–39.

Гаркушенко, В.И. Теория автоматического управления: учеб. пособие / В.И. Гаркушенко, Г.Л. Дегтярев. – Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, 2012. – 167 c.

Затонский, А.В. Теоретический подход к управлению социально-техническими системами / А.В. Затонский // Программные продукты и системы. – 2008. – № 1. – С. 29–32.

Затонский, А.В. Программные средства глобальной оптимизации систем автоматического регулирования: моногр. / А.В. Затонский. – М.: Издат. центр РИОР, 2013. – 136 с.

Еременко, Ю.И. Об оценке энергоэффективности применения нейросетевого оптимизатора в решении задач управления нагревательными объектами / Ю.И. Еременко, Д.А. Полещенко, А.И. Глущенко // XII Всероссийское совещание по проблемам управления. ВСПУ-2014. Москва 16–19 июня 2014 г. – М., 2014. – С. 4713–4724.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/ctcr160313

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.