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증류탑의 제어 시스템 설계

양대륙    (고려대학교 화학공학과  );
  • 초록

    본 논문에서는 증류탑 제어 구조의 선택과 선택된 조작변수를 이용한 조성제어 전략에 대하여 고찰해 보았다. 제어구조 설계시 증류탑의 양끝에서 물질 수지와 에너지 수지제어를 조합해 주는 두 파라미터에 의해, 예상되어지는 제어구조를 동적 구조 변환 기법을 사용하여 쉽게 분석할 수 있으며, Combined balance 방법으로부터 시작하여, 증류탑에 대한 3가지의 새로운 방법을 소개하였다. 제어구조를 결정하는데 ITAE와 같은 닫힌 루프 성능지표에 기초한 최적 combined balance 구조는 multiloop dual 조성 제어에 대해 다른 구조보다 뛰어난 성능을 보이고 있다. 이 방법은 새로운 증류탑의 제어구조를 설계할 때나, 기존의 증류탑 성능을 향상시키는 데에 사용할 수 있다. 이상과 같이 제어구조가 결정된 후 사용할 수 있는 여러 가지 제어전략을 소개하였다. 제어전략의 선택은 사용자의 목적에 따라 적절한 것을 선택하면 되는데, 대부분의 경우는 적당한 제어구조를 Combined balance 구조로서 결정하게 되면 간단한 형태의 전통적 제어기를 사용해도 무방하며 제어구조의 선택이 선행되지 않으면 MPC와 같은 고급 제어전략을 사용하여 상호작용 등에 의하여 생기는 문제를 해결하는 것이 바람직하다.


 저자의 다른 논문

  • 양대륙 (6)

    1. 1997 "증류탑의 적응 예측 제어" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 3 (5): 43~50    
    2. 1999 "다변수 예측제어를 이용한 가열로 온도 제어" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 5 (4): 14~20    
    3. 2004 "최신 제어기법에의 기술 동향 고찰" 제어·자동화·시스템공학회지 = ICASE magazine 10 (1): 59~66    
    4. 2006 "SVM을 이용한 비선형 화학공정 모델링: pH 중화공정에의 적용 예" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 12 (12): 1178~1183    
    5. 2008 "바이오 에탄올 생산을 위한 Membrane-Aided Distillation에 의한 물-에탄올 분리공정에 관한 연구" 청정기술 = Clean technology 14 (2): 129~135    
    6. 2013 "N-vinyl-2-pyrrolidone과 2-pyrrolidone 혼합물의 고-액 상평형 및 용융결정화를 이용한 N-vinyl-2-pyrrolidone의 결정성장속도 연구" Korean chemical engineering research = 화학공학 51 (5): 587~590    

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