When assessing the controllability

When assessing the controllability of chemical plants, Perkins (Perkins & Wong, 1985; Russell & Perkins, 1987) stated that controllability was one of the most important characteristics of process operability and that controllability analysis should be integrated into the early stages of chemical process design. Lewin (Lewin & Bogle, 1996) investigated how the selection of the optimal operating point for a continuous industrial polymerization reactor affected its controllability and resilience. Kaistha (Kumar & Kaistha, 2009) used the closed loop response as a tool for measuring control structure controllability. The case study showed that nonlinear dynamic phenomena, due to input multiplicity, can compromise the robustness of the control system for a reactive distillation (RD) column. Kuhlmann and Bogle (1997) studied the relationship between input multiplicity and non-minimum phase behavior and between controllability and optimal operation for nonlinear single-input single-output (SISO) systems. Recently, Yuan (Yuan, Wang, Chen, & Zhao, 2009) analyzed the stability and phase behavior of chemical processes while varying multiple parameters. In the literature, the stability and phase behavior of chemical process systems are seldom studied. Reported work mainly focuses on applying advanced control systems under given parameter values to maintain stable processes and they do not analyze whether or not the system is stable or possesses minimum phase behavior. Therefore, significant work on the analysis of stability and phase behavior should be done before executing an advanced control system. In this paper, a chemical process is introduced and stability and phase behavior are analyzed to study the system features when parameters are varied. As a result, it can be seen that the stability and phase behavior of a system should be completely considered because the steady state solutions differ from that of its individual unit operations or subsystems, which results in different stability and phase behavior. All of this information provides very useful insights into the design of chemical processes. For nonlinear systems, the term “non-minimum phase” implies unstable zero dynamics. Zero dynamics can be characterized as the remaining dynamics of a nonlinear system in the case where the process output is zero (constant) at all times. Different interpretations of the zero dynamics lead to differences in their computation. For the method described in this paper, the detailed algorithm for obtaining the zero dynamics of a chemical process is provided elsewhere (Kanter, Soroush, & Seider, 2002; Kravaris, 1988; Kravaris & Daoutidis, 1990). Whether the zero dynamics are stable or unstable at a certain operating point can be identified by eigenvalues of the Jacobian of the zero dynamics at that operating point. When at least one eigenvalue of the Jacobian of the zero dynamics is positive, the zero dynamics is unstable. Unstable zero dynamics can cause non-minimum phase behavior. Therefore, the operating zones of a chemical reaction system can be divided into minimum phase and non-minimum phase zones, according to the zero dynamics. The chemical process is briefly introduced in Section 2 and in Section 3, the stability and phase behavior of the system are analyzed in the presence of parameter variation. Further discussion is introduced in Section 4, conclusions are presented in the final section and additional information is given in Appendix A.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เมื่อประเมิน controllability เคมีพืช ระบุวัน (ระบุวัน&วงศ์ 1985 &รัสเซลระบุวัน 1987) กล่าวว่า controllability เป็นหนึ่งในลักษณะสำคัญของกระบวนการ operability และว่า controllability วิเคราะห์ควรจะรวมอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการออกแบบกระบวนการทางเคมี Lewin (Lewin & Bogle 1996) ตรวจสอบการเลือกจุดปฏิบัติงานเหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องปฏิกรณ์การ polymerization อุตสาหกรรมต่อเนื่องกระทบ controllability ความความยืดหยุ่น Kaistha (Kumar & Kaistha, 2009) ใช้ตอบปิดเป็นเครื่องมือสำหรับวัด controllability โครงสร้างควบคุมการ กรณีศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าไม่เชิงเส้นซึ่งปรากฏการณ์แบบไดนามิก จากมากมายหลายหลากเข้า สามารถทำอันตรายต่อเสถียรภาพของระบบการควบคุมสำหรับคอลัมน์กลั่นปฏิกิริยา (RD) Kuhlmann และ Bogle (1997) ศึกษาความสัมพันธ์ ระหว่างการนำเข้ามากมายหลายหลากและพฤติกรรมระยะไม่ต่ำ และ ระหว่าง controllability และการดำเนินการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบไม่เชิงเส้นเดี่ยวเดี่ยวรับเข้า (SISO) ล่าสุด หยวน (หยวน วัง เฉิน & เจียว 2009) วิเคราะห์พฤติกรรมความมั่นคงและขั้นตอนของกระบวนการเคมีในขณะที่พารามิเตอร์หลายแตกต่างกัน ในวรรณคดี เสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานของระบบกระบวนการทางเคมีจะค่อยศึกษา รายงานการทำงานส่วนใหญ่เน้นการใช้ระบบควบคุมขั้นสูงภายใต้ให้ค่าพารามิเตอร์เพื่อรักษา กระบวนการมีเสถียรภาพและจะไม่วิเคราะห์หรือไม่ระบบมีเสถียรภาพ หรือมีพฤติกรรมระยะต่ำสุด ดังนั้น ควรทำงานอย่างมีนัยสำคัญในการวิเคราะห์ลักษณะความมั่นคงและระยะก่อนดำเนินการตามระบบการควบคุมขั้นสูง ในเอกสารนี้ นำกระบวนการทางเคมี และเสถียรภาพและลักษณะการทำงานของขั้นตอนวิเคราะห์เพื่อศึกษาลักษณะการทำงานของระบบเมื่อพารามิเตอร์จะแตกต่างกัน ดัง ดังจะเห็นได้ว่า ลักษณะความมั่นคงและขั้นตอนของระบบทั้งหมดควรเนื่องจากท่อนโซลูชั่นที่แตกต่างจากของของแต่ละหน่วยงานย่อย ซึ่งผลลัพธ์ในการทำงานความมั่นคงและระยะต่าง ๆ ข้อมูลนี้ทั้งหมดให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์มากในการออกแบบกระบวนการเคมี ระบบไม่เชิงเส้น คำว่า "ระยะไม่ต่ำสุด" หมายถึงการไม่เสถียรศูนย์ dynamics สามารถลักษณะศูนย์ dynamics เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เหลือของระบบไม่เชิงเส้นในกรณีที่ผลผลิตของกระบวนการเป็นศูนย์ตลอดเวลา (คง) ตีความแตกต่างของการเปลี่ยนแปลงศูนย์นำไปสู่ความแตกต่างในการคำนวณ สำหรับวิธีที่อธิบายในเอกสารนี้ อัลกอริทึมโดยละเอียดสำหรับการได้รับการเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์การทางเคมีให้อื่น (Kanter, Soroush & Seider, 2002 Kravaris, 1988 Kravaris & Daoutidis, 1990) ว่าเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์จะมีเสถียรภาพ หรือไม่เสถียรที่จุดปฏิบัติงานบางอย่างสามารถจะระบุ โดยเวกเตอร์ของ Jacobian ของการเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์ที่จุดปฏิบัติงาน เมื่อน้อย eigenvalue ของ Jacobian ของการเปลี่ยนแปลงศูนย์เป็นจำนวนเต็มบวก เปลี่ยนแปลงศูนย์จะไม่เสถียร เสถียร dynamics ศูนย์อาจทำให้เกิดลักษณะการทำงานระยะไม่น้อย ดังนั้น เขตพื้นที่ปฏิบัติงานของระบบปฏิกิริยาเคมีสามารถแบ่งออกเป็นระยะต่ำสุดและระยะไม่มีขั้นต่ำโซน ตามเปลี่ยนแปลงศูนย์ นำกระบวนการทางเคมีโดยสังเขป ใน 2 ส่วน และ 3 ส่วน ความมั่นคงและขั้นตอนการทำงานของระบบวิเคราะห์ในต่อหน้าของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ สนทนาเพิ่มเติมจะนำมาใช้ในส่วน 4 บทสรุปที่จะนำเสนอในส่วนสุดท้าย และให้ข้อมูลเพิ่มเติมในภาคผนวกเอ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เมื่อประเมินการควบคุมของโรงงานเคมีเพอร์กิน (เพอร์กินและวงศ์ 1985; รัสเซล & Perkins, 1987) กล่าวว่าการควบคุมเป็นหนึ่งในลักษณะที่สำคัญที่สุดของการทำงานและการวิเคราะห์ขั้นตอนการควบคุมที่ควรจะรวมอยู่ในขั้นเริ่มต้นของการออกแบบกระบวนการทางเคมี . Lewin (Lewin & Bogle, 1996) การตรวจสอบว่าตัวเลือกของจุดปฏิบัติการที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องปฏิกรณ์พอลิเมออุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องส่งผลกระทบต่อการควบคุมและความยืดหยุ่นของ Kaistha (Kumar & Kaistha 2009) ที่ใช้ในการตอบสนองวงปิดเป็นเครื่องมือสำหรับการวัดการควบคุมการควบคุมโครงสร้าง กรณีศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าปรากฏการณ์แบบไดนามิกไม่เชิงเส้นเนื่องจากหลายหลากเข้าสามารถประนีประนอมความทนทานของระบบการควบคุมสำหรับการกลั่นปฏิกิริยา (RD) คอลัมน์ Kuhlmann และ Bogle (1997) การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างหลายหลากป้อนข้อมูลและพฤติกรรมของขั้นตอนที่ไม่ได้ขั้นต่ำและระหว่างการควบคุมและการดำเนินงานที่เหมาะสมสำหรับการไม่เชิงเส้นเดียวอินพุตเดียวเอาท์พุท (SISO) ระบบ เมื่อเร็ว ๆ นี้หยวน (หยวนวังเฉินและ Zhao 2009) การวิเคราะห์เสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานของกระบวนการทางเคมีที่แตกต่างในขณะที่หลายพารามิเตอร์ ในวรรณคดีที่มีเสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานของระบบกระบวนการทางเคมีที่มีการศึกษาน้อย รายงานการทำงานส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การใช้ระบบการควบคุมขั้นสูงภายใต้ค่าพารามิเตอร์ที่กำหนดในการรักษากระบวนการที่มีเสถียรภาพและพวกเขาไม่ได้วิเคราะห์หรือไม่ว่าระบบที่มีเสถียรภาพหรือมีพฤติกรรมขั้นต่ำสุด ดังนั้นการทำงานอย่างมีนัยสำคัญในการวิเคราะห์เสถียรภาพและพฤติกรรมขั้นตอนควรจะทำก่อนที่จะดำเนินระบบการควบคุมขั้นสูง ในบทความนี้กระบวนการทางเคมีที่มีการแนะนำและความมีเสถียรภาพและพฤติกรรมของขั้นตอนการวิเคราะห์เพื่อศึกษาคุณสมบัติของระบบเมื่อพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน ผลที่ตามมาก็จะเห็นได้ว่ามีเสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานของระบบควรจะได้รับการพิจารณาอย่างสมบูรณ์เพราะการแก้ปัญหาของรัฐอย่างต่อเนื่องแตกต่างจากการดำเนินงานของแต่ละหน่วยหรือระบบย่อยซึ่งส่งผลให้มีเสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานที่แตกต่างกัน ข้อมูลทั้งหมดนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีประโยชน์มากในการออกแบบกระบวนการทางเคมี สำหรับระบบเชิงเส้นคำว่า "ขั้นตอนที่ไม่ได้ขั้นต่ำ" หมายถึงการที่ไม่มั่นคงเป็นศูนย์การเปลี่ยนแปลง ศูนย์การเจริญเติบโตและสามารถจะมีลักษณะเป็นพลวัตที่เหลืออยู่ของระบบไม่เชิงเส้นในกรณีที่การส่งออกขั้นตอนการเป็นศูนย์ (คงที่) ตลอดเวลา การตีความที่แตกต่างกันของศูนย์การเปลี่ยนแปลงนำไปสู่​​ความแตกต่างในการคำนวณของพวกเขา สำหรับวิธีการที่อธิบายไว้ในบทความนี้ขั้นตอนรายละเอียดสำหรับการได้รับเป็นศูนย์การเปลี่ยนแปลงของกระบวนการทางเคมีที่มีให้ที่อื่น ๆ (Kanter, Soroush และ Seider 2002; Kravaris 1988; Kravaris & Daoutidis, 1990) ไม่ว่าจะเป็นศูนย์การเปลี่ยนแปลงที่มีเสถียรภาพหรือไม่แน่นอนที่จุดปฏิบัติการบางอย่างสามารถระบุได้ด้วยค่าลักษณะเฉพาะของจาโคเบียนของศูนย์การเปลี่ยนแปลงที่จุดปฏิบัติการที่ เมื่ออย่างน้อยหนึ่ง eigenvalue ของจาโคเบียนของศูนย์การเปลี่ยนแปลงที่เป็นบวกเป็นศูนย์การเปลี่ยนแปลงไม่แน่นอน ไม่คงที่เป็นศูนย์จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมการไม่น้อย ดังนั้นโซนการดำเนินงานของระบบการทำปฏิกิริยาทางเคมีสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนขั้นต่ำและไม่ต่ำกว่าโซนขั้นตอนตามที่ศูนย์การเปลี่ยนแปลง กระบวนการทางเคมีที่มีการแนะนำสั้น ๆ ในส่วนที่ 2 และส่วนที่ 3, เสถียรภาพและขั้นตอนการทำงานของระบบได้รับการวิเคราะห์ในการปรากฏตัวของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ การอภิปรายต่อไปจะนำมาใช้ในส่วนที่ 4 ข้อสรุปจะนำเสนอในส่วนสุดท้ายและข้อมูลเพิ่มเติมจะได้รับในภาคผนวก

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เมื่อประเมินการควบคุมของโรงงานเคมี , Perkins ( Perkins &วงศ์ , 1985 ; รัสเซล& Perkins , 1987 ) กล่าวว่า การควบคุมเป็นหนึ่งในลักษณะที่สำคัญที่สุดของงาน และการควบคุมกระบวนการการวิเคราะห์ควรจะรวมอยู่ในขั้นตอนแรกของการออกแบบกระบวนการทางเคมี เลวิน ( &โบเกิล เลวิน ,2539 ) ศึกษาวิธีการเลือกจุดปฏิบัติการที่เหมาะสมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่องของอุตสาหกรรมที่ได้รับผลกระทบและการควบคุมความยืดหยุ่น kaistha ( คู& kaistha , 2009 ) ที่ใช้ในการปิดวง เป็นเครื่องมือวัดควบคุมโครงสร้างการควบคุม กรณีศึกษาพบว่า ปรากฏการณ์ไม่เชิงเส้นแบบไดนามิก เนื่องจากใส่ multiplicityสามารถประนีประนอมความทนทานของระบบการควบคุมสำหรับการกลั่นแบบมีปฏิกิริยา ( 1 ) คอลัมน์ Admin และ โบเกิล ( 2540 ) ศึกษา ความสัมพันธ์ระหว่างการป้อนข้อมูลและไม่มีขั้นต่ำ ระยะระหว่างการควบคุมและการดำเนินการที่เหมาะสม พฤติกรรมเชิง output เดียวเข้าเดียว ( siso ) ระบบ เมื่อเร็วๆ นี้ หยวนหยวน หวัง เฉิน & Zhao2009 ) วิเคราะห์เสถียรภาพและพฤติกรรมระยะของกระบวนการทางเคมี ในขณะที่ค่าพารามิเตอร์หลาย ในวรรณคดี ความมั่นคง และพฤติกรรมวัฏภาคของระบบกระบวนการทางเคมีจะไม่ค่อยได้เรียนรายงานงานส่วนใหญ่เน้นใช้ระบบการควบคุมขั้นสูงภายใต้ระบุค่าพารามิเตอร์ที่จะรักษากระบวนการมีเสถียรภาพและพวกเขาไม่ได้วิเคราะห์หรือไม่ว่าระบบมีเสถียรภาพหรือมีพฤติกรรมขั้นต่ำ . ดังนั้น งานที่สำคัญในการวิเคราะห์เสถียรภาพและพฤติกรรมระยะที่ควรทำก่อนการรันระบบการควบคุมขั้นสูง ในกระดาษนี้กระบวนการทางเคมี คือแนะนำและเสถียรภาพและพฤติกรรมขั้นตอนวิเคราะห์เพื่อศึกษาคุณสมบัติของระบบเมื่อพารามิเตอร์ที่หลากหลาย ผล จะเห็นได้ว่า มีความมั่นคงและพฤติกรรมเฟสของระบบควรจะเสร็จสมบูรณ์โซลูชั่นคงตัวเพราะถือว่าแตกต่างจากที่ของหน่วยปฏิบัติการย่อยของแต่ละบุคคลหรือ ,ซึ่งผลลัพธ์ในความมั่นคงที่แตกต่างกัน และพฤติกรรมการ ข้อมูลทั้งหมดนี้จะให้ข้อมูลเชิงลึกที่เป็นประโยชน์อย่างมากในการออกแบบกระบวนการทางเคมี สำหรับระบบไม่เชิงเส้น คำว่า " ไม่เฟส " ขั้นต่ำถึงพลวัตศูนย์เสถียร ศูนย์พลศาสตร์สามารถจะมีลักษณะเป็นพลวัตแบบไม่เชิงเส้นที่เหลือของระบบในกรณีที่ผลผลิตกระบวนการศูนย์ ( คงที่ ) ตลอดเวลาการตีความที่แตกต่างกันของศูนย์กิจกรรมนำไปสู่ความแตกต่างในการคำนวณของพวกเขา สำหรับวิธีการที่อธิบายไว้ในบทความนี้มีรายละเอียดขั้นตอนวิธีสำหรับการศูนย์พลศาสตร์ของกระบวนการทางเคมีให้ที่อื่น ( ขอบ&โซรูช , , seider , 2002 ; kravaris , 1988 ; kravaris & daoutidis , 2533 )ว่าศูนย์การเปลี่ยนแปลงจะมั่นคงหรือไม่เสถียรที่จุดปฏิบัติการบางอย่างสามารถระบุค่าของจาโคเบียนของศูนย์พลศาสตร์ที่ปฏิบัติการจุด เมื่ออย่างน้อยหนึ่งค่าของจาโคเบียนของศูนย์บวกศูนย์พลศาสตร์พลศาสตร์ , ไม่แน่นอน พลวัตศูนย์เสถียรให้เกิดพฤติกรรมขั้นบนเฟส ดังนั้นการดำเนินงานของระบบปฏิกิริยาทางเคมีโซน แบ่งเป็นโซนขั้นต่ำและไม่มีขั้นต่ำ ตามศูนย์พลศาสตร์ กระบวนการทางเคมี คือ สั้น ๆแนะนำในมาตรา 2 และ มาตรา 3 , เสถียรภาพและพฤติกรรมวัฏภาคของระบบที่ใช้ในการแสดงตนของการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ อภิปรายเพิ่มเติมจะแนะนำในส่วนที่ 4สรุปจะถูกนำเสนอในส่วนสุดท้ายและข้อมูลเพิ่มเติมจะได้รับในภาคผนวก A