Optymalizacja algorytmu sterowania procesem wytwarzania bioetanolu w aspekcie projektowania układów wykonawczych

• Autorzy: Tomasik Marcin , Lis Stanisław , Tarniowy Adam

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2025.5.1

Warianty tytułu

EN

Optimization of the bioethanol production process control algorithm in terms of designing the guideline executive systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizowano sterowanie procesem rektyfikacji za pomocą wybranych algorytmów sterowania. Na stanowisku badawczym zarejestrowano charakterystykę skokową, na podstawie której sformułowano matematyczną postać transmitancji operatorowej procesu. Posłużyła ona do opracowania w środowisku Matlab®-Simulink modeli trzech wersji układu sterowania - w konfiguracjach z regulatorami: relay, PID oraz PID + DD. Podczas symulacji komputerowej przeprowadzono analizę jakości sterowania w warunkach idealnych i w obecności sygnału zakłócającego o amplitudzie 5% wartości sygnału zadanego i częstotliwości 2 mHz. Analiza wykazała, że regulatory PID oraz PID + DD zapewniają lepszą jakość regulacji kosztem większego zużycia elementów wykonawczych niż regulator relay.

EN

The control of the rectification process was analyzed using selected control algorithms. The step characteristic was recorded at the test stand, based on which the math. form of the process operator transfer function was formulated. It was used to develop models of 3 versions of the control system in the Matlab®-Simulink environment, in configurations with the following controllers: relay, PID and PID + DD. During the computer simulation, an anal. of the control qual. was carried out in ideal conditions and in the presence of a disturbing signal with an amplitude of 5% of the set signal value and a frequency of 2 mHz. The anal. showed that the PID and PID + DD controllers provide better control qual. at the cost of greater wear of the actuators than the relay controller.

Słowa kluczowe

PL

rektyfikacja; proces sterowania; modelowanie i symulacja komputerowa; jakość sterowania

EN

rectification; control process; computer modeling and simulation; control quality

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2025
• Tom: T. 104, nr 5
• Strony: 545--548
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Tomasik Marcin

• Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, ul. Balicka 116, 30-149 Kraków
• Centrum Innowacji oraz Badań Prozdrowotnej i Bezpiecznej Żywności w Krakowie
• Małopolska Uczelnia Państwowa w Oświęcimiu

• https://orcid.org/0000-0002-3152-4654

autor

Lis Stanisław

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
• Centrum Innowacji oraz Badań Prozdrowotnej i Bezpiecznej Żywności w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0002-7813-5322

autor

Tarniowy Adam

• Małopolska Uczelnia Państwowa w Oświęcimiu

• https://orcid.org/0009-0007-7343-5397

Bibliografia

• [1] N. Arifeen, R. Wang, I. Kookos, C. Webb, A. Koutinas, Biotechnol. Prog. 2007, 23, nr 6, 1394.
• [2] I. Pataro, M. Americanod da Costa, B. Joseph, Comput. Chem. Eng. 2020, 143, 107075.
• [3] D. Yadav, O. Verma, Heliyon 2020, 6, nr 7, 04349.
• [4] H. De Freitas, J. Olivo, C. Andrade, Comput. Techn. Energ. 2017, 10, nr 11, 1763.
• [5] M. Salam, J. Popul, Ther. Clin. Pharmacol. 2024, 31, nr 1, 656.
• [6] I. Nagy, Regulacja kolumn rektyfikacyjnych. Inżynieria chemiczna, WNT, Warszawa 1976.
• [7] R. Tadeusiewicz, Biocybernetyka: metodologiczne podstawy dla inżynierii biomedycznej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2014.
• [8] S. Lis, J. Knaga, S. Kurpaska, S. Famielec, P. Łyszczarz, M. Machaczka, Energies 2024, 17, nr 20, 5031.
• [9] W. Gruk, S. Habecki, R. Piotrowski, Pomiary Automatyka Robotyka 2017, 21, nr 1, 31.
• [10] W. Tarnowski, Projektowanie układów regulacji automatycznej ciągłych z liniowymi korektorami ze wspomaganiem za pomocą Matlab’a, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Koszalińskiej, Koszalin 2008.
• [11] E. Ziółkowski, P. Śmierciak, Arch. Foundry Eng. 2015, 15, nr 4, 133.
• [12] J. Knaga, S. Lis, S. Kurpaska, P. Łyszczarz, M. Tomasik, Processes 2021, 9, nr 2, 9020282.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).