Modeling and control of ph process forweak acid-weak base system

Other Title(s)

النمذجة و السيطرة على عملية التعادل لنظام حامض ضعيف-قاعدة ضعيفة

Joint Authors

Butrus, Karimah M.
Jawad, Ali Muhammad R.
Muhsin, Haydar A.

Source

Engineering and Technology Journal

Issue

Vol. 30, Issue 1 (31 Jan. 2012), pp.51-66, 16 p.

Publisher

University of Technology

Publication Date

2012-01-31

Country of Publication

Iraq

No. of Pages

16

Main Subjects

Chemistry

Abstract AR

يتناول هذا البحث دراسة النموذج الرياضي و السيطرة على عملية التعادل للدالة الحامضية للماء الملوث باستخدام نوعين من المسيطرات.

و قد تم إجراء التجارب العملية لاختبار السلوك الديناميكي لعملية المعادلة للماء الملوث في المفاعل الكيمياوي ذي الخلط المستمر. الموديل الديناميكي لعملية التعادل في المفاعل الكيمياوي ذي الخلط المستمر وصف بواسطة معادلة من الدرجة الأولى مع زمن تأخير.

قيمة الدالة الحامضية حسبت من خلال موازنة الشحنات السالبة و الموجبة لخليط من حامض ضعيف و قاعدة ضعيفة.

تم الحصول على توافق جيد بين النتائج العملية و النظرية و كان هناك اختلاف من حامض ضعيف و قاعدة ضعيفة.

تم الحصول على توافق جيد بين النتائج العملية و النظرية و كان هناك اختلاف بسيط سببه الخطأ في قراءة جهاز القياس (قطب الهيدروجين).

السيطرة التقليدية درست في هذا العمل و تم تضبيط مغيرات السيطرة بطريقة (Ziegler- Nichols reaction curve) لإيجاد أفضل قيم لمغيرات المسيطرات التقليدية.

مسيطر الشبكات العصبية استخدم كإستراتيجية للمقارنة مع المسطرات التقليدية.

لقد تمت المقارنة بين السيطرة التقليدية و سيطرة الشبكات العصبية و قد وجد بأن مسيطر الشبكات العصبية يزودنا بأفضل سيطرة للتغير الحاصل في disturbance و set point حيث يصل النظام إلى حالة الاستقرار بأقل وقت بينما المسيطر التقليدي يصل إلى حالة الاستقرار بوقت أطول.

هذه العملية غير خطية (High non linear) لذلك فالمسيطر التقليدي غير قادر على السيطرة على هذه الأنظمة بشكل ملائم.

Abstract EN

This paper studies the model and control of pH neutralization process of waste water system using different control schemes.

An experimental investigation was conducted for the dynamic behavior of neutralization process of waste water in a continuous stirred tank reactor (CSTR).

A dynamic model for pH neutralization process in a continuous stirred tank reactor (CSTR) is described by a first order plus dead time (FOPDT).

The pH value is calculated by solving the charge balance of the mixture.

Good agreement is obtained between the simulated and experimental responses.

However, a small differences between the responses due to the error in the measurements.

The conventional feedback control was studies in this work and the controller parameters was tuned by Ziegler-Nichols reaction curve method to find the best values of proportional gain (Kc), integral time (t I) and derivative time (t D).

Artificial Neural Network Model Predictive Control (ANN MPC) was used as another strategy to compare with above strategy.

The ANN controller was compared with conventional controller and it was found that ANN controller provides better control for the set point changes with low settling time and lower overshoot.

Whereas the conventional controller provides sluggish behavior in set point change.

Also it was found that the ANN controller provides better response to regulated change than the conventional controllers where the PI and PID controllers provide sluggish disturbance responses because the approximate FOPTD model has relatively small time delay.

As non-linear process the conventional feedback controller was unable to control this system adequately.

American Psychological Association (APA)

Butrus, Karimah M.& Muhsin, Haydar A.& Jawad, Ali Muhammad R.. 2012. Modeling and control of ph process forweak acid-weak base system. Engineering and Technology Journal،Vol. 30, no. 1, pp.51-66.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-296776

Modern Language Association (MLA)

Butrus, Karimah M.…[et al.]. Modeling and control of ph process forweak acid-weak base system. Engineering and Technology Journal Vol. 30, no. 1 (2012), pp.51-66.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-296776

American Medical Association (AMA)

Butrus, Karimah M.& Muhsin, Haydar A.& Jawad, Ali Muhammad R.. Modeling and control of ph process forweak acid-weak base system. Engineering and Technology Journal. 2012. Vol. 30, no. 1, pp.51-66.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-296776

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes appendices : p. 60-66

Record ID

BIM-296776