ترجمه فارسی عنوان مقاله

طراحی PID مبتنی بر کنترل ماتریس دینامیکی برای دمای خروجی نفت باقی‌مانده در کوره‌ی زغال

عنوان انگلیسی

Design of dynamic matrix control based PID for residual oil outlet temperature in a coke furnace

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
52868	2014	7 صفحه PDF

منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, Volume 134, 15 May 2014, Pages 110–117

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

کلیدواژه‌ها

1.مقدمه

2. روش‌های تنظیم PID مرسوم

3.طراحی کنترلر PID مبتنی بر DMC

4.مورد مطالعه‌ای: کنترل دمای خروجی نفت باقی‌مانده در کوره‌ی زغال

4.1. توصیف واحد کوره

4.2. هدف کنترلی

4.3.مدل فرایند

4.4.عملکرد کنترلر PID ارائه شده و بحث‌های پیرامون آن

4.4.1مورد تطابق مدل/ پلنت

4.4.2.مرود عدم تطابق مدل/ پلنت

5.نتیجه‌گیری

ترجمه‌‌ی شکل‌ها

شکل1. گردش فرایند در کوره‌ی زغال (F101/3).

شکل2. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 1 و در حالت تطابق مدل/ پلنت.

شکل3. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 2 و در حالت تطابق مدل/ پلنت.

شکل4. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 3 و در حالت تطابق مدل/ پلنت.

شکل5. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 4 و در حالت تطابق مدل/ پلنت.

شکل6. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 2 و در حالت عدم تطابق مدل/ پلنت.

شکل7. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 3 و در حالت عدم تطابق مدل/ پلنت.

شکل8. پاسخ‌های حلقه‌ بسته برای مورد 4 و در حالت عدم تطابق مدل/ پلنت.

ترجمه بالانویس جداول

جدول1 : پارامترهای تنظیمی کنترلر برای PID مرسوم.

جدول2 : پارامترهای تنظیمی کنترلر برای DMC-PID.

ترجمه کلمات کلیدی

کنترل PID، کنترل ماتریس پویا، فرایندهای شیمیایی، کوره کک صنعتی

کلمات کلیدی انگلیسی

PID control, Dynamic matrix control,Chemical processes, Industrial coke furnace

ترجمه چکیده

کاربرد کنترلرهای تناسبی- انتگرالی- مشتقی (PID) برای فرایندهای شیمیائی ممکن است به دلیل تاخیر زیاد زمانی، عدم تطابق‌های مدل/ پلنت، و غیره به آن اثر مطلوب نائل نشود، که باعث بدتر شدن عملکرد می‌شود. از این منظر، این مقاله ابتدا یک طرح نوین کنترل PID مبتنی بر بهینه سازی کنترل ماتریس دینامیکی (DMC) را ارائه و سپس آن را روی دمای خروجی روغن باقی‌مانده در یک کوره‌ی صنعتی زغال تست می‌کند. کنترلرPID منتجه نشان دهنده‌ی آن است که دارای ویژگی‌ قوی الگوریتم DMC بوده و در عین حال ساختاری ساده همانند کنترلر PID سنتی دارد. چون کنترل پیش‌بینی‌کننده‌ی مدل از پس تاخیرهای طولانی مدت و عدم تطابق‌های مدل/ پلنت بر می‌آید، عملکرد کنترلی تحت PID ارائه شده در مقایسه با کنترلرهای مرسوم PID بهبود می‌یابد.

ترجمه مقدمه

فرایندهای با تاخیر زمانی بلندمدت در صنعت شیمیایی بسیار مرسوم هستند. به دلیل تاخیز زمانی زیاد و عدم تطابق مدل/ پلنت، استفاده از کنترلرهای مرسوم تناسبی- انتگرالی- مشتقی (PID) ممکن است آن عملکرد مطلوب را به ارمغان نیاورد [1-3]. در رابطه با مسائل این چنینی، روش‌های متعددی ارائه شده است. یک روش مرسوم شاید پیش‌بینی‌ کننده‌ی اسمیث باشد، که از آن به عنوان یک الگوریتم کنترل PID پیشرفته برای فرایندهای با تاخیر زمانی یاد می‌شود [4-7]. هرچند پیش‌بینی‌ کننده‌ی اسمیث می‌تواند ابتدا با جداسازی تاخیر زمانی و سپس طراحی یک PID مبتنی بر بخش رها از تاخیر زمانیِ فرایند، جبران کند اما نتایج نشان می‌دهند که این نوع کنترلر نسبت به عدم تطابق مدل/ فرایند حساس بوده و لذا برای کاربردهای صنعتی خیلی مناسب نیست . الگوریتم‌های پیشرفته‌ی دیگری نیز به منظور ترکیب با پیش‌بینی‌کننده‌ی اسمیث ارائه شدند [8-10]. با این حال، این روش‌ها با این فرض که فرایند و مدل دینامیکی آن با هم مطابقت دارند، حالتی که برای کاربردهای مهندسی صنعتی اتفاق نمی‌افتد، از پس تاخیرهای زمانی طولانی مدت بر آمده و عملکرد خوبی دارند. با توسعه‌ی نظریه‌ی کنترل رایانه‌ای، کنترل پیش‌بینی کننده‌ی مدل (MPC) به عنوان یک الگوریتم پیشرفته‌ی کارا برای رسیدگی به فرایندهای با تاخیر زمانی زیاد ارائه شده‌اند [11، 12]. بر اساس مدل فرایند بدست آمده، MPC گرایش‌های آتی رفتار فرایند را پیش‌بینی کرده و ورودی کنترلی متناظر را محاسبه می‌کند. برخلاف پیش‌بینی‌کننده‌ی اسمیث و دیگر کنترلرهای PID پیشرفته، MPC قادر است خطای ایجاد شده در اثر عدم تطابق مدل/ پلنت را پیش‌بینی و جبران کند به گونه‌ای که مدل‌های فرایند به طور کلی ضرورت ندارند و هنوز آن نتایج بهبود یافته‌ی کاربرد مهندسی قابل حصول است.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

The application of proportional–integral–derivative (PID) controllers to chemical processes may not achieve the desired effect due to large time delay, model/plant mismatches, etc, which causes performance deterioration. In view of this, the paper first proposes a new PID controller design based on dynamic matrix control (DMC) optimization and then tests it on the residual oil outlet temperature in an industrial coke furnace. The resulting PID controller shows that it has the superior character of DMC algorithm and, at the same time, the simple structure as a traditional PID controller. Since model predictive control is effective in dealing with long time delays and model/plant mismatches, the control performance under the proposed PID is improved compared with typical PID controllers.