КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
На основе анализа мутности массы в реакторе
ПРОЦЕССА С ПОМОЩЬЮ ПИ-РЕГУЛЯТОРА МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО Турбодиметрия (измерение мутности) используется в виде воздействия на непрерывные потоки, и имеет ряд преимуществ при исследовании специфических проблем. На рисунке 1 представлена принципиальная схема биохимического процесса, в котором количество потока поступающего субстрата управляет концентрацией биомассы на основе измерения мутности массы в реакторе. Как правило, это управление с помощью турбидометра релейное или пропорциональное.
Рисунок 6.1- Принципиальная схема управления биохимическим процессом по концентрации биомассы.
Для биохимического непрерывного процесса в реакторе на основе модели идеального смешения уравнения материального баланса по закону Monod могут быть представлены в следующем виде[1]: - для удельной скорости роста: µ=(µm·S)/(KS+S). - для субстрата: dS/dt = F*(Sвхода-S)-µ·X/Y, - для биомассы: dX/dt = -F*X/V+μ·X, - Для концентрации продукта в соответствии с законом Luedeking-Piret запишем уравнение в следующем виде: dP/dt = -F·P/V+(B+A·µ)·X. Граничные условия: Sвхода=const. Начальные условия: при t=0 S(0)=S0,X(0)=X0,P(0)=P0. Управление концентрацией биомассы осуществляется с помощью пропорционально-интегрального регулятора подачей свежего входного потока по уравнению: F=F0+KP·ε +KP/τI ∫ε dt, где ε =(X-Xzad). Это уравнение после дифференцирования по t было представлено в программном продукте в виде соответствующего дифференциального уравнения. Для оценивания качества регулирования здесь используется комплексный критерий в виде: . В таблице 6.1 дана спецификация принятых обозначений и численные значения основных параметров, входящих в математическое описание.
В таблице 6.2 приведена спецификация индексов.
Таблица 6.1- Спецификация и численные значения параметров.
Таблица 6.2- Спецификация индексов.
На рисунках 6.2-6.3 представлены результаты моделирования управления рассматриваемым процессом пропорционально-интегральным регулятором с найденными подбором оптимальными параметрами настройки регулятора.
Рисунок 6.2-Протокол моделирования управления биохимического процесса с помощью ПИ-регулятора на основе анализа мутности массы в реакторе
Интегрирование системы дифференциальных уравнений осуществляется с помощью встроенной функции rkfixed.
Рисунок 6.3 - Результаты моделирования управления биохимического процесса с помощью ПИ-регулятора на основе анализа мутности массы в реакторе
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 476; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |