Fault tolerant MPC with an embedded FDI system

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

2006

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Prosessien ohjaus ja hallinta

Mcode

Kem-90

Degree programme

Language

en

Pages

ix + 116 s. + liitt. 30

Series

Abstract

Vikasietoinen säätö (FTC) on tutkimusala, jonka tavoitteena on parantaa teollisuuden tehtaiden viansietokykyä ja käytettävyyttä. Vikasietoisuus on normaalisti toteutettu vian kompensoinnin, säätimen uudelleenkonfiguroinnin tai säätimen tavoitteiden muuttamisen avulla. Tämänkaltaisen vikasietoinen järjestelmän luomiseksi tarvitaan viantunnistusjärjestelmää (FDI) sekä kehittynyttä ja joustavaa säädintä tarvittavien säätötoimenpiteiden toteuttamiseksi. Malliprediktiiviset säätimet (MPC) ovat osoittautuneet toiminnaltaan erinomaisen tehokkaiksi erityisesti kemian teollisuudessa. Diplomityön tavoitteena on ollut tutkia ja kehittää vikasietoisia, MPC-pohjaisia säätöstrategioita ja testata näitä simuloidussa prosessiympäristössä. Diplomityön kirjallisuusosassa esitellään laaja joukko viantunnistusmenetelmiä ja erilaisia MPC-ratkaisuja. Lisäksi tutustutaan modernin MPC:n rakenteeseen sekä esitellään kirjallisuudessa toteutettuja vikasietoisia MPC-ratkaisuja. Diplomityön kokeellisen osan tavoitteena on kehittää vikasietoinen MPC-sisäänrakennetulla viantunnistusjärjestelmällä. Tätä MPC:tä käytetään säätämään simuloitua raskaan raakaöljyn jakotislaimen prosessia (Shell Control Problem). Vikasietoisuuden saavuttamiseksi käytetään pääkomponenttianalyysiä (PCA), osittaisten neliösummien menetelmää (PLS) sekä aliavaruusidentifiointia (SMI). Säätöstrategian vikasietoisuus todennetaan aiheuttamalla prosessin mittauksiin askel- ja ramppimuotoisia häiriöitä. Vikasietoisella MPC:llä saatuja tuloksia verrataan normaalin MPC-säätöjärjestelmän tuloksiin. Kehitetty vikasietoinen säätöjärjestelmä toimi tehokkaasti ja halutulla tavalla simuloidussa prosessiympäristössä. Ilman vikasietoisuutta MPC ei ollut tietoinen useimmista vioista, mikä saattoi joissain tapauksissa johtaa prosessin epästabiilisuuteen. Tulokset ovat rohkaisevia ja niiden perusteella vikasietoinen MPC vaikuttaa hyvältä ratkaisulta teollisiin prosesseihin.

Description

Supervisor

Jämsä-Jounela, Sirkka-Liisa

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120552337

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK