Efterår Kurset afholdes efter aftale med potentielle deltagere
Undervisningsform:
Forelæsninger og gruppearbejder udført ved beregningsøvelser. Opgaverne kan være fokuseret på enten teknisk kemiske eller bioteknologiske proces eksempler efter deltagernes valg.
Kursets varighed:
13-uger
Evalueringsform:
Hjælpemidler:
Bedømmelsesform:
Faglige forudsætninger:
Ønskelige forudsætninger:
Deltagerbegrænsning:
Maksimum: 24
Overordnede kursusmål:
At sætte deltagerne i stand til at designe eksperimenter, der giver tilstrækkelig information om procesdynamik og til design af flervariable optimale regulatorer. Deltagerne lærer at evaluere opførslen af det regulerede procesanlæg. Ved kombination af modeldannelse, design af reguleringssystemet, og evaluering af det samlede system introduceres deltagerne til modeldannelsescyklussen. Modellerne anvendes til drift og regulering af industrielle kemiske anlæg. De introducerede identifikations- og reguleringsmetoder muliggør strategisk udnyttelse til optimering af driften af kemiske procesanlæg og forsyningsleddene.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Systematisk analyse af opførslen af dynamisk af en proces model
Planlægge og udføre et eksperiment til at identificere dynamiske proces modeller for et procesanlæg baseret på en systematisk model analyse
Udvikle en tilnærmet lineær model med henblik på et specifikt formål, f.eks. Flervariabel regulering
Validere model opførslen baseret på uafhængige formåls bestemte data
Formulere og løse estimeringsproblemet for ikke målte proces tilstande
Formulere og designe en model prediktiv regulering for et proces anlæg på basis af en identificeret proces model
Forbedre proces opførsel på basis af lukket sløjfe eksperimenter
Gennemføre ovenstående ved simulering af proces enheder og anlæg
Kursusindhold:
"Modellering og analyse": Kurset introducerer lineære og ikke-lineære dynamiske modeller for kontinuerte og batchvise kemiske procesanlæg. Disse modeller omfatter lineære tilstandsmodeller i kontinuert og diskret tid samt frekvensdomænemodeller. Modellerne analyseres via lineær systemanalyse, og transformation mellem forskellige modelformer benyttes. Ikke-lineær systemanalyse, stabilitetsbegreber (Lyapunov) samt fundamentale analysebegreber gennemgås. "Identifikation": Repræsentation af måledata fra processer i form af parametriske input-output modeller og ikke parametriske modeller. Parameterestimering i lineære og ikke-lineære flervariable tilstandsmodeller. Metoder til modelvalidering herunder krydsvalidering. "Tilstandsestimering og optimal regulering": Dynamisk programmering, diskret-tids optimal regulering og optimeringsteori introduceres til design af reguleringssystemers hovedelementer: Tilstandsestimatoren og regulatoren. Lineær kvadratisk regulering og Kalman filtrering introduceres fra en deterministisk og fra en stokastisk synsvinkel. Begrænsninger i aktuatorer og tilstande motiveres med basis i industrielle anlæg, dette leder til reguleringssystemer baseret på model prediktive regulatorer (MPC) og moving horizon estimatorer (MHE). "Simulering": Simulering, design og analyse foretages i Matlab. Den opnåelige opførsel med model prediktiv regulering overfor et sæt af forstyrrelser simuleres. Emnerne i modeldannelses- og anvendelsescyklussen introduceres på en teoretisk basis, men der lægges vægt på praktisk anvendelse. I kurset indgår eksempler både fra kemitekniske og biotekniske procesanlæg, ligesom der udbydes afløsningsopgaver inden for begge disse områder.
Bemærkninger:
Kurset indgår i Ph.D. programmerne for Kemiingeniører. Bemærk at en tidligere version af kurset blev givet med nummer 28252.
