DSpace Repository

On-line optimal control of ethanol production in a fed-batch reactor by using neural network estimator

Show simple item record

dc.contributor.advisor Amornchai Arpornwichanop
dc.contributor.author Natthapong Shomchoam
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned 2015-09-23T04:45:28Z
dc.date.available 2015-09-23T04:45:28Z
dc.date.issued 2006
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/46687
dc.description Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2006 en_US
dc.description.abstract This research presents the implementation of an on-line optimal control with neural network estimator to control a fed-batch reactor for the production of ethanol. Due to the presence of unknown disturbances and model-plant mismatches, an open-loop optimal control may not give the optimal performance when applied to the actual process. To improve the control performance, an on-line optimal control is developed to modify the optimal feed profile of a fed-batch reactor whenever feedback information of the system is available. In this work, the formulated optimal control problem is solved by a sequential method in which the control profile is parameterized by using a piecewise constant function. Artificial neural network is used to estimate unmeasured state variables which are employed as feedback information of the system. The ethanol fermentation process by Saccharomyces cerevisiae in a fed-batch reactor is chosen as a case study to demonstrate the proposed control strategy. The simulation results have shown that the on-line optimal control with neural network estimator gives a better control performance in terms of the amount of the desired ethanol product, compared with the off-line optimal control en_US
dc.description.abstractalternative เสนอการประยุกต์ใช้การควบคุมแบบออนไลน์ออพติมัลร่วมกับตัวประมาณค่าแบบข่ายงานนิวรัล เพื่อควบคุมเครื่องปฏิกรณ์แบบเฟดแบตซ์สำหรับการผลิตเอทานอล เนื่องจากมีการรบกวนที่ไม่ทราบค่าและความผิดพลาดของแบบจำลอง ทำให้การควบคุมแบบออพติมัลแบบวงเปิดไม่สามารถให้สมรรถนะการควบคุมที่เหมาะสมที่สุดได้ เมื่อนำไปประยุกต์ใช้กับกระบวนการจริง เพื่อปรับปรุงสมรรถนะการควบคุม การควบคุมแบบออนไลน์ออพติมัลได้ถูกพัฒนาขึ้น เพื่อแก้ไขโพรไฟล์ที่เหมาะสมที่สุดของสารป้อนเข้าของเครื่องปฏิกรณ์แบบเฟดแบตซ์ เมื่อได้รับข้อมูลป้อนกลับของระบบ ในงานวิจัยนี้ปัญหาการควุบคุมแบบออพติมัลที่ถูกกำหนดขึ้น ได้ถูกหาคำตอบโดยใช้วิธีการแบบลำดับขั้นโดยที่โพรไฟล์ของตัวแปรควบคุมถูกแบ่ง โดยใช้ฟังก์ชันแบบคงที่แบบเป็นช่วงๆ ข่ายงานนิวรัลได้ถูกนำมาใช้เพื่อประมาณค่าตัวแปรสถานะที่วัดไม่ได้ ซึ่งจะถูกใช้เป็นข้อมูลป้อนกลับของระบบ กระบวนการหมักเอทานอลโดย Saccharomyces cerevisiae ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเฟดแบตซ์ได้ถูกเลือกเป็นกรณีศึกษาเพื่ออธิบายถึงวิธีการควบคุมที่นำเสนอ ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า การควบคุมแบบออนไลน์ออพติมัลโดยใช้ข่ายงานนิวรัลเป็นตัวประมาณค่า ให้สมรรถนะการควบคุมในเชิงของปริมาณผลิตภัณฑ์เอทานอลที่ต้องการ ได้ดีกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการควบคุมแบบออพติมัล en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher Chulalongkorn University en_US
dc.relation.uri http://doi.org/10.14457/CU.the.2006.2054
dc.rights Chulalongkorn University en_US
dc.subject Control theory en_US
dc.subject Mathematical optimization en_US
dc.subject Alcohol en_US
dc.subject Chemical reactors en_US
dc.subject Neural networks en_US
dc.subject ทฤษฎีการควบคุม en_US
dc.subject การหาค่าเหมาะที่สุดเชิงคณิตศาสตร์ en_US
dc.subject เอทานอล en_US
dc.subject เครื่องปฏิกรณ์เคมี en_US
dc.subject นิวรัลเน็ตเวิร์ค (วิทยาการคอมพิวเตอร์) en_US
dc.title On-line optimal control of ethanol production in a fed-batch reactor by using neural network estimator en_US
dc.title.alternative การควบคุมแบบออนไลน์ออพติมัลของการผลิตเอทานอลในเครื่องปฏิกรณ์แบบเฟดเบตช์ โดยการใช้ข่ายงานนิวรัลเป็นตัวประมาณค่า en_US
dc.type Thesis en_US
dc.degree.name Master of Engineering en_US
dc.degree.level Master's Degree en_US
dc.degree.discipline Chemical Engineering en_US
dc.degree.grantor Chulalongkorn University en_US
dc.email.advisor Amornchai.A@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI 10.14457/CU.the.2006.2054


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record