BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,397,215
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Người máy và điều khiển tự động

Bùi Ngọc Pha(3), Nguyễn Sĩ Xuân Ân, Nguyễn Thị Như Ngọc(1), Phạm Hồng Đỉnh, Lý Khắc Tòng, Trần Lê Hải(2)

Xây dựng mô hình toán học để thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho thiết bị cô đặc chân không

Development of mathematical models for designing automatic control-system applied for vacuum evaporator

Tạp chí Khoa học - Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh

2021

12

2190-2200

1859-3100

Tự động hóa, Động học, Mô hình hoá, Điều khiển quá trình, Cô đặc chân không

Automation, Kinetics, Modelling, Process control, Vacuum evaporation

Công việc thiết kế hệ thống điều khiển được tiến hành theo hai bước cơ bản là xây dựng sách lược điều khiển và thiết kế bộ điều khiển. Phương pháp thiết kế này có thể tiến hành nhanh chóng dựa trên các mô hình toán học, giúp giảm thời gian, chi phí thiết kế và tránh hư hại đến thiết bị thực. Nghiên cứu này mô tả phương pháp mô hình hoá lí thuyết và hiệu chỉnh tham số mô hình điều khiến quá trình cô đặc chân không hoạt động liên tục dựa theo các định luật bảo toàn và kết quả thực nghiệm ứng dụng cho thiết bị cô đặc chân không bao gồm một buồng đốt trong có ống tuần hoàn trung tâm gắn dưới một buồng bốc quy mô pilot. Hệ thống điều khiển sử dụng mô hình toán học được mô phỏng bằng công cụ máy tính MATLAB/Simulink và so sánh với kết quả thực nghiệm. Kết quả thu được cho thấy độ sai lệch của mô hình đạt được dưới 10%, chứng tỏ mô hình toán học đã phản ánh được hành vi của quá trình cô đặc chân không liên tục thực tế.

Designing a control system is performed with two basic steps, including an establishment of a controlling strategy and a development of programmable logic controllers. This approach can be quickly conducted based on the mathematical models which is beneficial for a reduction of designing time and cost, and an avoidance of production-equipment's damages. The present work describes a theoretical modelling method combined with an adjustment of parameters for developing controlling models of continuous vacuum-evaporation process based on the laws of conservation matter and experimental data, applied for the vacuum-evaporator comprised an internal heating element with a circulation-centre tube mounted under a flash chamber in pilot-scale. The control system using the obtained models are simulated via computational MATLAB/Simulink tools and compared with the experimental evidence. The results show that the deviation of the model is less than 10%, demonstrating that the mathematical models successfully exhibit the behavior of the actual continuous vacuum-evaporation process.

TTKHCNQG, CTv 138

Xem toàn văn
  • [1] Wang, F. Y., & Cameron, I.T. (1994), Control studies on a model evaporation process constrained state driving with conventional and higher relative degree systems.,Journal of Process Control, 59-75
  • [2] Seborg, D. E., Edgar, T. F., Mellichamp, D. A., & Doyle III, F. J. (2017), Process dynamics and control.,Wiley
  • [3] Pham, V. B. (2010), Thiet bị co dac [Concentration equipment].,In V. B. Pham, Qua trinh va thiet bị truyen nhiet – Truyen nhiet on dinh [Heat transfer process and equipment] (pp. 270-331).
  • [4] Nguyen, T. P. H., & Huynh, T. H. (2016), Li thuyet dieu khien tu dong [Principles of automatic control].,
  • [5] Nguyen, N. (2011), Cong nghe duong mia [Sugar Cane Production Technology].,
  • [6] Nguyen, B., Do, V. D., Long, T. H., Dinh, V. H., Nguyen, T. K., Phan, V. T., Pham, X. T., & Tran, X. (2006), Nhung tinh chat hoa ly co ban cua mot so chat [Basic physical and chemical properties of matter].,In B. D. Nguyen, So tay qua trinh va thiet bi cong nghe hoa chat – Tap 1 [Handbook of process and equipment of chemical engineering – Vol 1] (pp. 5-258).
  • [7] Liu, F., Wang, D., Wang, Q., & Ga, J. (2017), The optimum design of falling-film evaporator and numerical simulation of distributor.,Procedia Engineering, 3867-3872
  • [8] Hoang, M. S. (2009), Co so he thong dieu khien qua trinh [Fundamentals of control system],
  • [9] Haasbroek, A., Auret, L., & Steyn, W. H. (2013), A comparison of control techniques for dairy falling film evaporators,10th IFAC International Symposium on Dynamics and Control of Process Systems (pp. 253-258). Mumbai: The International Federation of Automatic Control.
  • [10] Elhaq, S. L., Giri, F., & Unbehauen, H. (1999), Modelling, identification and control of sugar evaporation - theoretical design and experimental evaluation.,Control Engineering Practice, 7, 931-942.
  • [11] Chursin, Y. A., Efremov, E. V., Gozhimov, A. I., Kabrysheva, O. P., & Barkov, D. E. A. (2017), Computer model of the Evaporator and Its sensors.,Chemical Engineering Transactions