Курсовая работа: Моделирование системы управления процессом ректификации

Процесс ректификации играет ключевую роль в химической и нефтехимической промышленности, обеспечивая разделение сложных смесей на компоненты с высокой степенью чистоты. Эффективное управление этой технологической системой требует применения современных методов и моделей. В рамках исследования была разработана математическая модель, описывающая динамику процесса ректификации. Для этого использовались основные уравнения, которые учитывают взаимодействие между фазами, термодинамические свойства веществ и энергетические затраты.

В ходе работы был проведён анализ существующих методов управления, включая классические и современные подходы. Рассмотрены алгоритмы, основанные на регуляторах PID, а также методы оптимизации, такие как генетические алгоритмы и метод градиентного спуска. Модель проведенного эксперимента дает возможность оценить влияние различных параметров, таких как температура, давление и состав feed, на выходное содержание желаемого продукта.

Для проверки модели были проведены симуляции, результаты которых позволили выявить оптимальные режимы работы ректификационной колонны. Применение предложенной модели обеспечивает более глубокое понимание процессов, протекающих в колонне, и позволяет прогнозировать поведение системы при изменении внешних условий.

Кроме того, была осуществлена оценка экономической эффективности предложенной схемы управления, которая позволит значительно снизить затраты на энергию и сырье. В заключение подчеркнута важность дальнейших исследований в этой области, направленных на разработку более продвинутых систем управления с использованием методов машинного обучения и искусственного интеллекта для повышения надежности и устойчивости процессов ректификации.