АНАЛИЗ И РЕДУКЦИЯ МОДЕЛИ РЕАКТОРА ПРИ СИНТЕЗЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Аннотация
В статье представлены результаты решения задачи редукции многомерной математической модели химического реактора, которая используется в дальнейшем для синтеза системы управления температурным режимом аппарата. Проблема синтеза системы управления обусловлена многомерностью и нелинейностью исходной модели, отсутствием измерений текущих значений концентраций веществ. Преодоление указанных трудностей предполагает проведение линеаризации модели, её редукцию и синтез алгоритма управления на базе регулятора состояния пониженного порядка. Приводится теоретическое обоснование различных способов редукции полноразмерной линеаризованной модели реактора. Путем моделирования динамики процесса с использованием редуцированных различными способами моделей определено, что удовлетворительно свойства объекта описывает модель, редуцированная с использованием уравнений для коэффициентов чувствительности концентраций к изменению констант скоростей или с использованием уравнений статики для концентраций линеаризованной модели.
Литература
Chitturi A., Ravi P.S. PID control of integrating systems using Multiple Dominant Poleplacement method. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering. 2015. Vol. 10, N 5. P. 734–742.
Krishna D., Suryanarayana K., Aparna G., Sree R.P. Tuning of PID Controllers for Continuous Stirred Tank Reactors. Indian Chemical Enginer. 2012. Vol. 54, N 3. P. 157–179.
Tyutikov V.V., Tararykin S.V. Robust modal control of technological objects. Ivanovo: Publ. of Ivanovo State Power Engineering University, 2006. 256 p.
Modern applied control theory / Ed. by Kolesnikov. Taganrog: Taganrog State University of Radioengineering, 2000. 400 p.
Gayduk A.R., Belyaev V.E., Pyavchenko T.A. Theory of automatic control in examples and problems with solutions in MATLAB: Tutorial. 4th ed. St. Petersburg: Lan', 2017. 464 p.
Boychenko V.A., Kurdyukov A.P., Timin V.N., Yadikin I.B. Some methods of synthesis of low-order regulators with specified structure. UBS. 2007. Release 19. P. 23–126.
Kolesnikov A.A. Synergetic methods of control for complex systems: theory of system synthesis. 2nd ed. M.: Librocom, 2012. 240 p.
Apolonsky V.V., Tararykin S.V. Methods of synthesis of reduced state regulators of linear dynamic systems. Proceedings of the Russian Academy of Sciences. Theory and Control Systems. 2014. N 6. P. 25-33.
Labutin A.N., Alexeev E.A. Synthesis of temperature control algorithms in a solid-phase copolyamidation reactor. Modern high-tech technologies. Regional supplement. N 3 (67), 2021. P. 63-68.
Nevinitsyn V.Y., Zagarinskaya Y.N., Volkova G.V., Labutin A.N. Analytical synthesis of nonlinear control algorithms for the thermal mode of a chemical reactor. Proceedings of St. Petersburg State Polytechnic University (Technical University). N 50 (76), 2019. P. 115-120.
Blinichev V.N., Labutin A.N. et al. Problems of development of energy- and resource-saving processes, reactor systems and equipment of intensive action, modeling and optimal control. Izv.vuzov. Chemistry and chemical technology. 2023. Vol. 66, issue 7. P. 185-202. DOI:10.6060/ivkkt.20236607.6845j
Labutin A.N., Vasko M., Kuric I., Nevinitsyn V.Y., Saga M., Zagarinskaya Y.N., Volkova G.V. Analytical Synthesis of non-linear control algorithms of a chemical reactor thermal mode. Processes. 2021. N 9. P. 644. https://doi.org/10.3390/pr9040644
Polak L.S. Application of computational mathematics in chemical and physical kinetics. Publishing house "Nauka", 1969. 279 p.
