Názov: Riadenie chemických a biochemických procesov s neurčitosťami
Číslo: VEGA 1/0973/12
Vedúca projektu: Bakošová, Monika, doc. Ing. CSc.
Riešitelia v r. 2015:
- Bakošová, Monika, doc. Ing. CSc. - vedúca projektu
- Kvasnica, Michal, doc. Ing. PhD. - zástupca vedúcej projektu
- Mészáros, Alajos, prof. Ing. PhD.
- Mikleš, Ján, prof. Ing. DrSc.
- Čirka, Ľuboš, Ing. PhD.
- Kalúz, Martin, Ing. PhD.
- Valo, Richard, Ing.,PhD.
- Vasičkaninová, Anna, Ing. PhD.
- Blažek, Slavomír, Ing. - D
- Drgoňa, Ján, Ing. - D
- Holaza, Juraj, Ing. - D
- Oravec, Juraj, Ing. - D
- Takács, Bálint, Ing. - D
- Ingole, Deepak - D
- Sharma, Ayush - D
Riešitelia v r. 2014:
- Bakošová, Monika, doc. Ing. CSc. - vedúca projektu
- Kvasnica, Michal, doc. Ing. PhD. - zástupca vedúcej projektu
- Mikleš, Ján, prof. Ing. DrSc.
- Čirka, Ľuboš, Ing. PhD.
- Valo, Richard, Ing.,PhD.
- Vasičkaninová, Anna, Ing. PhD.
- Závacká, Jana, Ing. PhD.
- Blažek, Slavomír, Ing. - D
- Drgoňa, Ján, Ing. - D
- Holaza, Juraj, Ing. - D
- Kalúz, Martin, Ing. - D
- Klaučo, Martin, Ing. - D
- Kmeťová, Jana, Ing. - D
- Oravec, Juraj, Ing. - D
- Takács, Bálint, Ing. - D
Riešitelia v r. 2013:
- Bakošová, Monika, doc. Ing. CSc. - vedúca projektu
- Kvasnica, Michal, doc. Ing. PhD. - zástupca vedúcej projektu
- Mikleš, Ján, prof. Ing. DrSc.
- Dvoran, Ján, doc. Ing. CSc.
- Karšaiová, Mária, Ing. CSc.
- Valo, Richard, Ing.,PhD.
- Vasičkaninová, Anna, Ing. PhD.
- Závacká, Jana, Ing. PhD.
- Blažek, Slavomír, Ing. - D
- Drgoňa, Ján, Ing. - D
- Holaza, Juraj, Ing. - D
- Kalúz, Martin, Ing. - D
- Kmeťová, Jana, Ing. - D
- Oravec, Juraj, Ing. - D
- Takács, Bálint, Ing. - D
Riešitelia v r. 2012:
- Bakošová, Monika, doc. Ing. CSc. - vedúca projektu
- Fikar, Miroslav, prof. Ing. DrSc. - zástupca vedúcej projektu
- Mikleš, Ján, prof. Ing. DrSc.
- Dvoran, Ján, doc. Ing. CSc.
- Kvasnica, Michal, doc.Ing.PhD.
- Čirka, Ľuboš, Ing. PhD.
- Karšaiová, Mária, Ing. CSc.
- Števek, Juraj, Ing., PhD.
- Valo, Richard, Ing.,PhD.
- Vasičkaninová, Anna, Ing. PhD.
- Závacká, Jana, Ing. PhD.
- Blažek, Slavomír, Ing.
- Kalúz, Martin, Ing.
- Kmeťová, Jana, Ing.
- Oravec, Juraj, Ing.
- Paulen, Radoslav, Ing.PhD.
- Rauová, Ivana, Ing.
- Szűcs, Alexander, Ing.
Doba riešenia: 2012-2015
Kľúčové slová: neurčitosť, modelovanie, robustná stabilizácia, robustné prediktívne riadenie, riadenie procesov, úspora energie
Anotácia
Vedecký projekt sa zameriava na vývoj moderných metód riadenia systémov s neurčitosťami so zameraním na procesy typické v chemických a potravinárskych technológiách ako napríklad chemické reaktory, biochemické reaktory, rektifikačné kolóny, výmenníky tepla a ďalšie energeticky náročné procesy. Jadro projektu tvorí rozpracovanie metód robustnej stabilizácie a robustného prediktívneho riadenia systémov s neurčitosťami s cieľom zabezpečiť riadenie procesov vedúce k úsporám energií v porovnaní s klasickými prístupmi. Pri návrhu algoritmov riadenia systémov s neurčitosťami sa bude prihliadať na výpočtovú efektívnosť a realizovateľnosť v praxi. Navrhnuté algoritmy riadenia, regulátory a riadiace štruktúry budú testované simulačne a v laboratórnych podmienkach a budú sa porovnávať z hľadiska spotreby energií pri riadení s klasickými prístupmi.
Ciele
Hlavným cieľom projektu je navrhnúť algoritmy a štruktúry riadenia, ktoré budú riešiť problémy súvisiace s výskytom neurčitostí v procesoch predstavujúcich kľúčové technologické uzly v chemických a biochemických výrobách.
Ciele projektu sú nasledovné:
- tvorba matematických modelov chemickotechnologických a biotechnologických procesov s neurčitosťami ako systémov s neurčitosťami rôzneho typu a ako fuzzy modelov,
- rozšírenie knižnice matematických modelov chemickotechnologických procesov,
- vývoj metód robustnej statickej a dynamickej stabilizácie mnohorozmerových systémov s parametrickými neurčitosťami a rozpracovanie metodiky zabezpečenia nutných a postačujúcich podmienok robustnej stabilizácie s požadovanou kvalitou,
- transformácia vybraných problémov robustnej stabilizácie do tvaru lineárnych a bilineárnych maticových nerovností, výber vhodných metód a rozvoj najmä neiteratívnych algoritmov pre ich riešenie,
- vývoj metód robustného prediktívneho riadenia pre systémy s parametrickými neurčitosťami garantujúcich robustnú stabilitu a požadovanú kvalitu spätnoväzbového obvodu riadenia,
- rozpracovanie metód robustnej stabilizácie a robustného prediktívneho riadenia pre riadenie chemickotechnologických a biotechnologických procesov so zameraním na riadenie energeticky náročných procesov, a to výmenníkov tepla, rektifikačných kolón, chemických a biochemických reaktorov,
- vývoj softvérového balíka pre syntézu robustne stabilizujúcich regulátorov a robustné prediktívne riadenie procesov,
- simulačné porovnanie navrhnutých prístupov robustnej stabilizácie a robustného prediktívneho riadenia s klasickými prístupmi a porovnanie spotreby energií (množstva ohrevných médií, množstva chladiacich médií) pri riadení vybraných procesov,
- experimentálne porovnanie (na laboratórnych procesoch) navrhnutých prístupov robustnej stabilizácie a robustného prediktívneho riadenia s klasickými prístupmi a porovnanie spotreby energií pri riadení procesov.