طراحي ساختار كنترلي چند متغيره غيرمربعي در فرايند جداسازي نفت خام: اثر تغيير ظرفيت

Design of multivariable control structure for crude oil distillation column: effect of capacity change

اين پژوهش به طراحي ساختار كنترلي و مدل‌سازي پوياي يك برج جداسازي نفت خام بر مبناي آرايه بهره نسبي (RGA) و آرايه ‌بهره نرمال شده نسبي (RNGA) مي‌پردازد. انتخاب ساختار كنترل چند متغيره در حالت غيرمربعي با استفاده از داده‌هاي واقعي برج جداسازي نفت خام تاكنون ارايه نشده است. در اين تحقيق، برج جداسازي در دو ظرفيت عملياتي 40,000 و 60,000 بشكه در روز مدل‌سازي شد تا عملكرد كنترلي ساختارهاي پيشنهادي بررسي شود. عملكرد كنترلي متغيرهاي خروجي اين برج در حالت %5± تغيير پله‌اي در خوراك ورودي واحد مورد آزمايش قرار گرفت. بر مبناي نتايج به‌دست‌آمده، پاسخ خروجي سيستم كنترلي براي هر دو روش به‌خوبي تغييرات خوراك ورودي را در ظرفيت 60،000 بشكه در روز، كنترل مي‌كند. اين در حالي است كه نتيجه آزمون خروجي در ظرفيت 40,000 بشكه در روز، تغيير ساختار كنترلي در هر دو روش آرايه بهره نسبي و آرايه‌ بهره نرمال شده نسبي را نشان مي‌دهد.

This paper presents control structure design and dynamic modeling of atmospheric distillation column using relative gain array (RGA) and relative normalized gain array (RNGA). Nonsquare control structure selection for atmospheric distillation has not been addressed in the literature. The column has been modeled and simulated for 40,000 and 60,000 bbl/day capacities in order to examine the control performance of the column. Output performances of control structure were examined by ±5% step change in feed rate. Based on the results, the output responses for both RGA and RNGA methods show good control performance for 60,000 bbl/day capacity, while the output responses for 4,000 bbl/day capacity suggest change in control structure for both methods.