طراحی سیستم کنترل پسخور-پیشخور و بهینه‌سازی عملکرد کوره فرآیندی نفت خام با استفاده از الگوریتم ژنتیک برای مدیریت شرایط غیرعادی

Abstract

در این تحقیق، طراحی سیستم کنترل پسخور-پیشخور و بهینه‌سازی عملکرد کوره فرآیندی نفت خام برای بازیابی از شرایط غیرعادی احتمالی، مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با توسعه یک مدل تحلیلی غیرخطی دقیق، اثرات تغییرات پارامترهای ورودی و شرایط مختلف عملکردی بر خروجی سیستم تعیین شده است. سپس به منظور حذف اثر اغتشاشات وارده به کوره، یک ساختار کنترلی پیشخور-پسخور برای کنترل احتراق پیشنهاد و با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) عملکرد کنترلرها، بهینه‌سازی شده است. همچنین، به منظور افزایش پایداری حرارتی سیستم و حفظ کیفیت محصول خروجی، سیستم کنترل اختلاف دما بر اساس تقسیم بار بین مسیرهای کوره بکار گرفته شده است. به علاوه یک سیستم کنترل نظارتی برای تنظیم مقادیر مطلوب آتشباری، به منظور بازیابی سیستم از شرایط غیرعادی ناشی از خرابی مشعل‌ها، ارائه شده است. با توجه به سناریوهای مختلف خرابی، مقادیر بهینه آتشباری توسط مشعلها، با اعمال الگوریتم ژنتیک به مدل سیستم، بدست آمده است. از شبکه عصبی پرسپترون چند لایه به عنوان هسته مرکزی این کنترلر و میان‌یابی بین شرایط مختلف استفاده شده است. نتایج بدست آمده در شرایط مختلف، عملکرد مناسب سیستم‌های کنترلی طراحی شده را تایید می‌کند.