Έλεγχος μη γραμμικών συστημάτων εξισορρόπησης pH

• Main Author: Λεχουρίτης, Αλέξανδρος
• Other Authors: Lechouritis, Alexandros
• Language: Greek
• Published: 2021
• Subjects: Μη γραμμικός έλεγχος; Εξουδετέρωση; Ενεργός οξύτητα; Γραμμικοποίηση ανάδρασης; Nonlinear control; pH; CSTR; Input/output feedback linearization

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι ο μη γραμμικός έλεγχος του pH συστήματος εξουδετέρωσης σε αντιδραστήρα συνεχούς λειτουργίας και πλήρους ανάμιξης (Continuous Stirred Tank Reactor – CSTR). Πιο αναλυτικά, αρχικά αναλύεται η έννοια της χημικής εξουδετέρωσης και οι διάφορες θεωρίες που την περιγράφουν. Εξηγούνται διάφορες έννοιες όπως η ιοντική ισορροπία και η ηλεκτρολυτική διάσταση που βοηθούν στο να αναλυθεί σφαιρικά η εξουδετέρωση μεταξύ ενός οξέος και μιας βάσης. Έπειτα, γίνεται αναφορά στο pH και στη σημασία που έχει στην επιστήμη της Χημείας αλλά και στην καθημερινή ζωή. Δίνεται ο μαθηματικός ορισμός του καθώς και παραδείγματα τιμών pH διαφόρων διαλυμάτων. Εν συνεχεία, παρατίθενται πληροφορίες σχετικά με τους χημικούς αντιδραστήρες και τη σημασία τους για την βιομηχανία. Ταξινομούνται οι χημικές αντιδράσεις με βάση τα χαρακτηριστικά τους όπως επίσης και οι διάφοροι χημικοί αντιδραστήρες. Στο τέλος δίνεται η εξίσωση λειτουργίας του CSTR αντιδραστήρα, που αποτελεί και μέρος του αντικειμένου έρευνας της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Σειρά έχει η μαθηματική μοντελοποίηση του συστήματος με βάση της φυσικές και χημικές αρχές που το διέπουν και η εισαγωγή του στο χώρο κατάστασης. Γίνεται μια σύντομη αναφορά σε παλαιότερες μελέτες του ελέγχου του pH και εν συνεχεία, εφαρμόζεται I/O feedback linearization στο σύστημα ως μέθοδος ελέγχου.