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Optimization-based control of the VARICOL-process

基于优化的 VARICOL 过程控制

基本信息

批准号：
5400164
负责人：
Professor Dr.-Ing. Sebastian Engell
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl für Systemdynamik und Prozessführung (DYN)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2003
资助国家：
德国
起止时间：
2002-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5400164?language=en
关键词：
Optimization based control VARICOL process

项目摘要

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer optimierungsbasierten online-Regelung für den kontinuierlichen chromatographischen VARICOL-Prozess. Dieser Prozess erweitert das chromatographische Simulated Moving-Bed-Verfahren, welches einen scheinbaren Gegenstrom von Flüssigkeit und Feststoff durch simultane Weiterschaltung der Zufuhr- und Abzugsstellen in bestimmten Zeitintervallen realisiert, indem die einzelnen Ports asynchron geschaltet werden. Dadurch ergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade zur Beeinflussung des Trennverhaltens, die eine wirtschaftlichere Nutzung im Vergleich zum konventionellen Fall ermöglichen, wie erste theoretische und experimentelle Voruntersuchungen zeigen. Dieses Verfahren lässt sich praktisch durch eine Modifizierung der Steuerung einer SMB-Anlage realisieren, so dass keine zusätzlichen Investitionen entstehen. Der VARICOL-Prozess soll als Anwendungsbeispiel für die im Rahmen der Kooperation entwickelten Algorithmen zur optimierungsbasierten Regelung und Schätzung verfahrenstechnischer Anlagen fungieren. Aus mathematischer Sicht stellen die Komplexität des Modells aus gekoppelten, geschalteten partiellen Differentialgleichungen und der Betrieb am zyklischen stationären Zustand eine besondere Herausforderung dar. Aus systemtheoretischer Sicht ist die Zustandsschätzung aus nur wenigen Messungen am Austritt einzelner Säulen und die Formulierung der Kostenfunktion zur Sicherung der globalen Stabilität besonders anspruchsvoll.

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer optierungsbasierten online-Regelung für den kontinuierlichen chromatographischen VARICOL-Prozess.该过程主要是通过色谱模拟移动床，在最佳时间间隔内通过Zufuhr-和Abzugsstellen的同时进行色谱分离，从而获得一个流动态和聚集态，并通过韦尔登进行色谱分离。Dadaergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade zur Beeinflusung des Trennverhaltens，die eineschaftlichere Nutzung im Vergleich zum conventionellen Fall ermöglichen，wie erste theoretische and experimentelle Voruntersuchungen zeigen.这种方法通过对一个SMB-Anlage的控制进行修改来实现，因此没有必要进行调查。Der VARICOL-Prozess soll als Anwendungsbeispiel für die im Rahmen der Cooperation entwickelten Schemen zur optimierungsbasierten Regelung und Schätzung verfaucet technischer Anlagen fungieren.从数学上讲，这是一个复杂的数学模型，它包含了差分算法和在zyklischen stationären Zustand中的Betrieb，这是一个很好的解释。从系统理论的角度看，这是一种从澳大利亚单一市场中获得的经济平衡，也是一种对全球稳定性安全性的贡献公式。