Hlavným vedeckým cieľom projektu je návrh riadenia procesov v chemických a potravinárskych technológiách, pričom sa bude klásť dôraz na efektívnosť a optimalitu z energetického hľadiska. Zameriame sa na dva typy procesov: procesy membránovej filtrácie a procesy prestupu tepla. V prípade membránových procesov sa budeme venovať teoretickým a praktickým otázkam redukcie spotreby energie a návrhu optimálneho režimu. V procesoch prestupu tepla sa zameriame systémy viacerých výmenníkov tepla a energeticky optimálne riadenie rektifikačných kolón.
Z teoretického hľadiska budeme využívať najmä techniky optimálneho a prediktívneho riadenia, ako aj samo-optimalizujúce sa štruktúry riadenia umožňujúce riadiť procesy v blízkosti optimálneho režimu bez využitia výpočtovo náročných optimalizačných techník. Cieľom projektu bude navrhnutie takých postupov, ktoré budú využiteľné pre minimalizáciu energie v ustálených režimoch pre kontinuálne pracujúce procesy ako aj v neustálených režimoch pre vsádzkové procesy.
Získané výsledky budú publikované na významných vedeckých konferenciách a v časopisoch s vysokým impakt faktorom. Tiež budú implementované v softvérových balíkoch s otvoreným kódom a sprístupnené na Internete.
Kľúčové slová:
procesné riadenie, redukcia spotreby energie, optimálny režim operácie
Anotácia:
Vedecký projekt sa zameriava na návrh riadenia procesov v chemických a potravinárskych technológiách, pričom sa bude klásť dôraz na efektívnosť a optimalitu z energetického hľadiska. Zameriame sa na dva typy procesov: procesy membránovej filtrácie a procesy prestupu tepla. V prípade membránových procesov sa budeme venovať teoretickým a praktickým otázkam redukcie spotreby energie a návrhu optimálneho režimu. V procesoch prestupu tepla sa zameriame systémy viacerých výmenníkov tepla a energeticky optimálne riadenie rektifikačných kolón. Navrhnuté algoritmy riadenia, regulátory a riadiace štruktúry budú testované simulačne a v laboratórnych podmienkach.
Záverečné hodnotenie komisiou VEGA:
Projekt dosiahol významný výsledok: UURPaVV - Úspešné ukončenie riešenia projektu a dosiahnutie vynikajúcich výsledkov.
Záverečné textové hodnotenie: Ciele projektu boli splnené. V teoretickej oblasti najvýznamnejšie výsledky boli dosiahnuté v oblasti návrhu optimálneho riadenia membránových procesov a v oblasti optimálneho riadenia s intervalovou aritmetikou vhodného pre neurčité procesy. V aplikačnej oblasti medzi významné výsledky patria riadenie membránových procesov a vzdialené riadenie procesov. Bol inovovaný balík DYNOPT pre optimálne riadenie s využitím systému MATLAB. Výsledky boli publikované v kvalitných časopisoch (kvartil Q1 a Q2 podľa JCR/WoS) a na popredných medzinárodných konferenciách. Jeden z článkov už má 14 citácií (bez autocitácií). Viaceré výsledky boli dosiahnuté v spolupráci s firmou Slovnaft a.s. a aplikované v reálnych podmienkach. Finančné prostriedky boli čerpané účelne, v súlade s riešením projektu.