iconBütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 06:34 . | Nüve Foruma Hoşgeldiniz! Forumumuzdan yararlanmak için lütfen Üye Olun !

» Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Kimya » Damıtma

Cevapla
 
LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 24.01.08, 02:06
Standart Damıtma

24.01.08, 02:06



Damıtma

DAMITMA
Laboratuarda bir sıvının içinde çözünmüş olabilecek öteki maddelerden ayrıştırılarak arıtılması gerektiğinde kullanılan en kolay yöntem damıtmadır. Damıtma sıvının buharlaşıncaya kadar ısıtılıp daha sonra yükselen buharın bir soğutma yöntemiyle yeniden sıvılaştırılmasıdır. Böylece sıvı önceden içerdiği buharlaşmaz maddelerden arınmış olur. Kaynama noktaları değişik iki sıvının ayrıştırılmasında damıtma yöntemi kullanıldığında işleme ayrımsal damıtma adı verilir.
Kapalı bir kapta buhar elli bir basınca ulaşıncaya kadar sıvı buharlaşacaktır. Bu basınç yalnız sıcaklığa bağlıdır ve buharlaşmanın belli bir sıvı için belli bir sıcaklıkta maksimum sınırını gösterir. Buharın doymuş olduğunu gösterir. Her sıvının özel bir basınç değeri vardır. Basınç değeri sıvının doğal yapısına uçuculuğunun yüksek ya da düşük olmasına bağlıdır ve maddenin miktarından bağımsızdır. Buhar basıncı hemen her zaman mili metre civa olarak tanımlanır. Bu aynı miktarda basınç yapma etkisindeki civa sütunun uzunluğudur.
Bir sıvını buhar basıncı sıcaklığın artması ile yükselir. Suyun arıtılması buharlaşma hızını artırır. Sıcaklıktaki bu artış buhar basıncını sıvıya uygulanan dış basınca eşit duruma getirince sıvı kaynar,bir başka deyişle sıvı ile buhar arasındaki denge bozularak, sıvı tümüyle buhar haline geçer. Tüm hal değişimlerinde olduğu gibi ,kaynama sırasında tüm sıvı buhar haline geçinceye kadar sıcaklık değişmez kalır. Deniz seviyesinde su 1atm basınç altındadır.100Cde suyun buhar basıncı 1atmye eşittir. Bu yüzden suyun kaynama noktası 100C’dir.
Bir sıvı daha uçucu oldukça ,belli bir sıcaklıkta buhar basıncı yükselir ve dış basınca ulaşması kolay olur. Buna iyi bir örnek olan eterin kaynama noktası son derece yüksek bir buhar basıncının bir sonucu olarak 35C0’dir. Bu özelliklere dayanılarak bir çözelti ,içindeki katışıklardan arıtılabilir. Ama ,bir karışımındaki iki sıvının kaynama noktaları arasında 80C den yüksek bir fark varsa, bunların ayrıştırılması kolaydır, kaynama noktaları arasındaki fark 80C den az ise iki arı bileşe elde etmek zordur.

DAMITMANIN KULLANIM ALANLARI
Damıtma,laboratuarda vazgeçilmez bir yöntem olması yanı sıra ,sanayide de çok sık kullanılır. En yeni kullanımları arasında, deniz suyunun tuzunun giderilerek içme suyu elde edilmesidir. Bu işlem büyük sanayi tesisleriyle gerçekleştirilirse de yararlanılan ilke, laboratuarda yararlanılanla aynısıdır. Damıtma yöntemi, sanayi artıklarının yol açtığı su kirlenmesi sorununa da uygulanabilir, ama artıkların içinde buharlaşabilir kimyasal maddeler olduğu için bazı değişiklikler yapılmalıdır.
Sıvılaşmış havanın ayrımsal damıtılması da ilgi çekicidir. Çok düşük ısıda sıvılaşan hava, sonra damıtılarak içindeki gazlar(azot, helyum vb.) ayrı ayrı elde edilebilir. Burada karşılaşılan teknik sorun,gazların çok düşük sıcaklıklarda yoğunlaştırılması için kullanmadan önce, soğutmada yararlanmaktır. Sıvılaşmış hava çok yüksek basınçta çeşitli basmaklarda sıkıştırılarak, sonrada bir delik yada memeden geçirilip hızla genişletilerek elde edilebilir. Roketlerin hareket etmelerini sağlayan düzenlemelerde kullanılan sıvı oksijen bu yolla elde edilir. Bununla birlikte asetilen gibi patlayıcı gazların birikmesini önlemek için de özen göstermek gerekir. Damıtmanın petrol sanayisinde geniş uygulama alanları vardır. Çeşitli akaryakıtların ayrıştırılması. Ayrıca kimya sanayisinde ve çözücü gerektiren sanayilerde kullanılır.

GAZLARIN AYRIŞMASI
1811 yılında İtalyan fizikçisi Amedeo Avogadro önemli bir fizik yasası buldu: Değişmez sıcaklık ve basınçta eşit hacimli tüm gazlar aynı sayıda molekülü kapsamaktadır. Bu yasa bazı koşullar altında ,bir gazın sıcaklık artışına bağlı olmadan nasıl artığını açıklamak açısından önemlidir.
Bunun nedeni ayrışma olabilir: Daha önce yalnızca bir tanesinin bulunduğu yerde iki ya da daha çok molekülün bulunması hacimde kesinlikle bir artışa neden olacaktır. Bunun yanı sıra, kimyasal değişim, molekülün yapısında temel başkalaşımlar olduğunu gösterecektir.
Bir laboratuar deneyde bakır, derişik nitrik asitle işlem görürse, elde ettiği ürünlerden biri azot dioksit olacaktır.
Bununla birlikte , bu işlem orta sıcaklıkta yapılırsa elde edilecek gaz renksiz tetra oksit olacaktır:
Yaklaşık 60C’lik bir sıcaklık artışı , gazın kızıl-kahve bir renk almasına neden olacaktır. Bu da, gazın azot dioksite ayrıştığını gösterir156C ayrışma hemen hemen tamamlanmıştır.
Burada gazların sıcaklığın artışından ayrıştığını gözlüyoruz. Yani gazları damıtılabildiğinigörebiliriz.

DİĞER DAMITMA ŞEKİLLERİ

Geri akışlı damıtma :
Büyük miktarlarda ürün işleyebilen tablalı kuleden gerçekleştirilir. Buhar kazanının üstünde bir dizi tablayla bölünmüş silindir biçiminde yada koşut yüzlü uzun bir kolon yer alır. Kazandan birinci tablaya gelen buharın bir bölümü yoğuşur, diğer bölümü ise, diğer bölümü ise yoğuşma olayının yenilendiği ikinci tablaya ulaşır. Üçüncü tablada da aynı olay yenilenir ve işlem böylece sürer. Çok zengin buhar, kulenin en üst bölümünden alınır. Yoğuşma ürününe doyan her tabladan, buhar kazanına inen bir artık ürün akımı oluşur
Bileşimine giren çeşitli maddeleri odunda ayırmak için yapılan damıtmadır. Dikey yada yatay karnilere istiflenmiş, aynı boyda, yuvarlak yada yarılmış odunların ısıtılmasıyla gerçekleşir.
Her biri 1300-2000kg odun alabilen karnillere damıtma için 12-15 saat gereklidir;sıcaklığın ilk 10 saat içinde 350C yi geçmemesi gerekir.;sonra sıcaklık 430C ye kadar yükseltilir.
Büyük odun damıtma tesislerinde kaloriferli fırınlarda kullanılır
Odunun damıtılması ile elde edilen ürünler odun kömüründen başka; ağır katran, odun asidi. Reçineli odunlardan çam esansı denilen özel bir esans elde edilir.

PETROLÜN DAMITILMASI
Bir rafineride ham petrole uygulanan ilk işlem ayrımsal yada bölümsel damıtmadır. Bu işlemle, on kadar temel petrol kesiti elde edilir. Bu kesitlerden her biri genellikle karbon atomları sayısıyla yada içerdiği hidrokarbonların ve diğer bileşiklerin normal kaynama sıcaklıkları dizisiyle tanımlanan bir uçuculuk aralığında yer alır. Damıtmayla ham petrolü ayrımlama ,üretim gereklerinin işlevlerine göre önemli değişiklikler gösterebilir.

PETROLÜN DAMITILMASI İLE ELDE EDİLEN ÜRÜNLER

Ham petrolü atmosfer basıncında damıtma :
Atmosfer basıncından çok az yüksek bir basınçta yapıldığından bu adı alır ve arakat ürünleri veren bir damıtma kulesinde, ham petrolün birçok ana kesite ayrılmasını sağlar: gaz ve benzinler, kerosen, mazotlar, atmosfer artığı. Ham petrol kuleden çekilen ürünlerin ısıl enerjisini kullanan ısı değiştiricilerle ısıtıldıktan ve borulu bir fırında bölümsel olarak buharlaştırıldıktan sonra 340 ile380C de kulenin alt bölümüne yarı buharlaşmış halde verilir. Aynı andaki tesisteki kirlenmeyi ve korozyonu sınırlandırmak için ham petrole tuz giderme işlemi uygulanır: üretim yada taşımadan kaynaklanan mineral tuzlarını özütlemek için önce ham petrole su püskürtülür ardından yaklaşık 130C de tuz giderme balonunda elektrikle su ve ham petrolün karışması hızlandırılır ve karışım durutulur.
Gazlardan ve benzinden oluşan en uçucu kesit,damıtma kulesinin tepesinde toplanır; kerosen ve mazotlar kulenin yan bölümünden alınır,sonra her biri daha küçük başka bir kuleye gönderilerek uçucu madde ayarları ayarlanır. Atmosfer basıncında damıtma artığı ana kulenin tabanından alınır.
Gazları ve benzinleri ayırma işleminde genellikle çift ürünlü damıtma kulesi kullanılır. Gazlar önce kararlaştırıcı ya da bütan giderici kulede benzinlerden ayrılır.; sonra bir etan giderici bir propan gidericide, bölümsel damıtmayla propan ve bütan yanıcı gaz halinde ayrı ayrı özütlenir. Nihayet benzinleri bölümsel damıtma kulesinde ayırarak hafif ve ağır benzinler elde edilir.
Atmosfer artığını boşlukta damıtma
Arakat ürünleri veren bir damıtma kulesinde gerçekleştirilir; Bu kulenin çalışma ilkesi tepe bölümünde basınç 10 ile 70 mbar arasında değişen bir boşluk oluşturmak ve böylece atmosfer artığı bileşenleri, ısıl parçalanmaya yol açmayacak düşük bir sıcaklıkta damıtmaktır. Artıklar, borulu bir fırında bölümsel olarak buharlaştırıldıktan sonra kulenin alt bölümüne 370-410C sıcaklıkta yollanır. Boşluğu, kulenin tepesinde yoğunlaşmış gazları emen buhar enjektörleri sağlar. Böylece , ilk arakat ürünü olarak bir mazot, alt arakat ürünlerinden iki ya da daha çok damıtma ürünü ve kulenin dibinde ise boşlukta damıtma ürünü elde edilir.
Bu üç tesis genellikle tak mbar üretim birimi içinde toplanır ve sığa göz önüne alındığında ayırt edici özelliğini ,aygıtların fırınların ,özellikle de kulelerin dev boyutları oluşturur. Bir atmosfer basıncında damıtma kulesinde yaklaşık 9 mye yaklaşık bir kule demektir.

TUZ GİDERME

APANSIZ BUHARLAŞTIRMA İLE DAMITMA
Bu işlem deniz suyunun tuzunu giderme yöntemlerinin en önemlisidir.Hem aşınmanın ve çökmenin önlenmesi için düşük sıcaklıklarda çalışmayı sağlar,hem de gizli ısıdan yararlanılır.Sıcak deniz suyu ,düşük basınçlı bir bölmeye geçirilince , bir bölümü hemen buharlaşır.Bu birdenbire kaynama ve ısı vermeden buharlaşmaya apansız buharlaşma denir.
Damıtmadan sonra sıcak su soğutulur.Daha düşük basınç ve sıcaklıkta ikinci bir apansız buharlaştırma uygulanır ve işlem böylece sürer.Apansız buharlaştırma ile damıtma tesisi ,her biri bir öncekinden düşük sıcaklıkta çalışan bir dizi bölmeden oluşur.Deniz suyuna ilk ısı , geri geri basınçlı buhar türbünü gibi bir işletmeden düşük basınçlı bir buharla verilebilir.
Isıtılmış tuzlu su,bir bölmeden ötekine akar.Oluşan su buharı,tuzlu su damlacıklarını ayıraçlardan geçer.
Sonra buhar yoğuşur,tuzsuz su toplama kaplarına alınır ve depolanır.Tuzlu su, bir bölmeden ötekine geçerken yavaş yavaş soğur.Soğuyan su, yoğuşturma borularına geri
pompalanır.Bu borularda deniz suyu ısı soğurur ve başlangıç noktasına oluşuncaya kadar,sıcaklığı bölmelerde yeniden dolaşması için gerekli olan sıcaklığa yaklaşır.
Kurak kıyı bölgelerinde bu tip büyük tesisiler kurulmuştur.Meksika kıyılarında ,tijuana yakınlarındaki bir tesis 1970te tamamlanmıştır.Burada denizden günde 27 milyon litre tuzsuz su elde edilir.

ALKOLÜN DAMITILMASI

Yeterince zengin petrol ve kömür yatakları olan ülkeler ,alkol üretmek için kimyasal yöntemler kullanırlar.Petrolün parçalanmasından yada kömür katranın damıtılmasından elde edilen etilen bu bireşime örnektir.
Etanol aynı zamanda , hidrojen ve karbondioksit genellikle krom oksit ve çinko oksit gibi uygun bir katalizör içinden 350-400C de geçirilmesinden oluşan ve stinol adı verilen bir yöntem ile elde edilebilir.Bu yöntem sanayide yaygın olarak kullanılır
Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
Alıntı ile Cevapla
Sponsorlar
  #2  
Alt 24.01.08, 02:06
nuvekolik
Ziyaretçi
İletiler: n/a
  Send PM
Standart Cevap: Damıtma


DAMITMA KOLONLARININ BULANIK
DENETLEY
İCİLERLE DENETİMİ

Halil Murat Öztürk
1, H. Levent Akın2

1
Sistem ve Kontrol Mühendisliği Bölümü, Boğaziçi Üniversitesi, 80815 Bebek, İstanbul 2 Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Boğaziçi Üniversitesi, 80815 Bebek, İstanbul

Özet
Bulan
ık denetleyicilerin, doğrusal olmayan, modellemesi güç süreçleri denetlemede
oldukça ba
şarılı oldukları son yıllardaki uygulamalarda gösterilmiştir. Damıtma Kolonları bu
tür sistemlere örnek olarak gösterilebilir. Bu çal
ışmada nitel modelleme ile damıtma kolonları

için iki bulan
ık denetleyici geliştirilmiştir ve bir PI denetleyicisinden daha etkin olduğu
gösterilmi
ştir.

1. Giri
ş

Dam
ıtma kolonlarını denetimi, doğrusal olmayan yapıları ve damıtık ürünle alt ürün
aras
ındaki etkileşim nedeniyle oldukça güçtür [1]. Bulanık denetleyicilerin, doğrusal olmayan,
modellemesi güç süreçleri denetlemede oldukça ba
şarılı oldukları son yıllardaki
uygulamalarda gösterilmi
ştir. Ancak bulanık denetleyicileri geliştirmenin en büyük zorluğu,
bulan
ık kuralların ve üyelik fonksiyonlarının oluşturulmasındadır. Sugeno ve Yasukawa
taraf
ından geliştirilen Nitel Modelleme (Qualitative Modelling) yöntemi [2] bulanık
denetleyici tasar
ımında göreceli olarak kolaylık sağlamaktadır. Bu çalışmada [3], bahsedilen
yöntem kullan
ılarak Damıtma Kolonları için iki bulanık denetleyici geliştirilmiştir.

2. Dam
ıtma Kolonu

Dam
ıtma kolonu iki yada daha fazla sıvı karışımını, buharlaşma noktaları farkından
yararlanarak ay
ırmak için kullanılır. İkili damıtma kolonu, bir girdi karışımına karşılık, çıktı

olarak iki s
ıvıyı ayrıştırır. Hafif olan, düşük kaynama noktalı ürün, damıtılmış ürün, D, olarak
adland
ırılırken; daha ağır olan ürün alt ürün, B, olarak adlandırılır[5].
Kolonun en önemli özelliklerinden biri zaman gecikmeli yap
ısıdır. Giren karışım
ancak belirli bir zaman sonra dam
ıtılmış olarak dışarı verilmektedir. Ayrıca, alt ürün kalitesi
ile dam
ıtılmış ürün kalitesi arasında ilişki vardır. Birini kontrol etmeye çalışırken diğeri
bozulabilir.
İkisini birden kontrol etmek zor bir işlem olduğundan genelde ürünlerden biri
denetim için seçilir.

D
ve B nin istenen referans noktasına ulaşabilmesi için sisteme verilen ısı ile orantılı

olarak de
ğişen buhar akışı V ve damıtılmış ürünün kolona geri dönüş miktarı R kontrol edilir.
E
ğer damıtılmış ürünün kalitesi beğenilmezse, tekrar kolona geri gönderilir ve tekrar
dam
ıtılması sağlanır. Damıtma kolonunun kontrolü, kontrol değişkenleri (V,R) ve ürün
aras
ındaki ilişki doğrusal olmadığı için, oldukça zordur. Bu zorluk nedeniyle, bir çok farklı

denetleme yöntemi kullan
ılmaktadır.

3. Bulan
ık Küme ve Bulanık Mantık

Bulan
ık kümeler alışılmış kümelerin genellemesidir. Alışılmış kümelerde bütün üyeler
kesin olarak kümenin eleman
ı iken, bulanık kümelerde bu durum üyelik değeri 0 ve 1 ile
temsil edilir[4].
Bulan
ık kümelerde de geleneksel kümelerdeki gibi küme işlemleri tanımlanmıştır.
Örne
ğin:
Birle
şim : μA+B(x) = max { μA(x),μB(x) } (1)
Kesi
şim : μA*B(x) = min { μA(x),μB(x) } (2)
De
ğil : μ~A(x) = {1 - μA(x)} (3)
Bulan
ık kümele kullanarak Nitel bilgi temsil edilebilir. "Yüksek sıcaklık", "hızlı

de
ğişim" bu çeşit bilgilere örnektir. Bulanık kurallar ise sistem girdileri ile çıktıları arasındaki
ili
şkiyi tanımlamak için kullanılır. Örneğin, bu ilişki yakıt girdisi ve sıcaklık arasında şu

ş
ekilde olabilir:
E
ĞER {Yakıt girdisi yüksekse} O HALDE {Sıcaklık 100°C den çok büyük olur} (4)
Genel olarak, bir sistemi bulan
ık kurallarla temsil etmek istersek, birden fazla kural
gerekir. Her bir kural, verilen girdi de
ğeri için çıktı değeri üretir ve bütün çıktı değerlerinin
bile
şkesi alınır. Bu kurallar bütünü, Zadeh tarafından bulanık algoritma olarak adlandırılır.
Bu algoritma bir sistemi modellemek için kullan
ılabilir.
Bulan
ık mantığın diğer bir kullanım alanı ise bulanık denetleyicilerdir. Bu durumda
ç
ıktı değerlerinin kesin rakamlarla ifadesi gerekir. Bunun için bir çok durulaştırma metodu
olmas
ına rağmen, en çok kullanılanı ortalama alma metodudur.

T
T T dT
T dT
ç ýkýþ
=


μ
μ
( )
( )
(5)
Bir bulan
ık kural kullanılarak, girdi değerinin tanımlandığı aralık dışındaki değerlerde
de bir ç
ıktı üretmesi bulanık birleştirme olarak adlandırılır. Bulanık birleştirme şu şekilde
tan
ımlanabilir:

μ
Y(T)=max { min{ μx, μR(F, T) }}

F
veya daha genel olarak
Y
=X o R. (7)
Örne
ğin bulanık birleştirme metodunu kullanarak, Eşitlik (4) te verilen kural örneğiyle
, orta yak
ıt girdisi için sıcaklık çıktısı almak mümkündür.
Bulan
ık Denetleyiciler kullanılarak herhangi bir operatörün denetleme kuralları,
bulan
ık kurallara aktarılabilir. Bulanık denetleyicilerde genellikle kuralların girdi değişkenleri
sistem hakk
ında bilgi verirken, çıktı değişkenleri sistemin kontrol hareketlerini üretir.
Mamdani taraf
ından verilen denetleyicide parametreler (kurallar, kazanç faktörleri gibi) bir
araya getirilerek, girdi ve ç
ıktı arasındaki ilişki, Bulanık Denetleyici İlişki Tablosu ile ifade
edilir. Bu tablo kullan
ılarak sayısal girdi değerlerine karşılık sayısal çıktı değerleri elde edilir.
Genelde bulan
ık denetleyici parametreleri, deneme-yanılma yolu ile elde edilir. Önce
ilk yap
ı oluşturulur, sonra kontrol sonuçlarına göre bu yapıda düzenlemeler yapılır. Fakat bu
yöntem genelde zor ve zaman isteyen bir yöntemdir.
Dilsel yöntemde ise sistemin modeli, konu
şma dilindeki ifadelerle çıkarılır. Burada
bulunan kurallarla sistemi etkileyen kontrol de
ğişkenlerinin nasıl olması gerektiğine karar
verilir.

4. Nitel Modelleme
Bu yöntem, Sugeno ve Yasukawa taraf
ından geliştirilmiş olup elde var olan girdi-çıktı

verilerini kullanarak sistemin modelinin ç
ıkarılmasını saglamaktadır.Bu yöntem iki adımdan
olu
şmaktadır:

Yapısal tanımlama ve

Parametre tanımlaması.

Yap
ısal Tanımlama
: Bu adımda, önce modellemede yer alacak bulanık kuralların
say
ısı belirlenir. Bu sayıyı bulmak için sonuç uzayı gruplara ayrılır. Gruplara ayırırken
kullan
ılan ölçüt, sonuç değişkeninin yoğun olduğu bölgelerde bir bulanık deyim
tan
ımlanmasıdır.
Ç
ıktı uzayı gruplandıktan sonra, karşı gelen girdi uzayı gruplara bölünebilir. Şekil 1'de
görüldü
ğü gibi, girdi grubu A'nın x1, x2 eksenleri üzerindeki izdüşümü ile bulanık küme A1 ve

A
2
elde edilir.

Ş
ekil 1 Bulanık çıktı grubunun izdüşümü

(a) (b) (c)
Ş
ekil 2 Üyelik fonksiyonunun oluşturulması: (a) girdi grubu (b) benzetilen dışbükey bulanık küme (c) benzetilen
yamuk bulan
ık küme.

Ç
ıktı uzayının gruplara bölünmesi ile oluşan şekiller dışbükey olduğu halde, girdi
uzay
ı gruplarının üyelik fonksiyonu, testereye daha çok benzemektedir. Bu şeklin düzeltilip
yamu
ğa benzetilmesi gerekir (Şekil 2). Çıktı grupları zaten dışbükey oldukları için
düzeltilmeleri gerekmez.
Daha sonraki a
şama, sistemdeki gerçekten etkili değişkenlerin bulunmasıdır. Sistemin
modeli ç
ıkarılırken bazı değişkenlerin sistem üzerinde etkisi olup olmadığına karar verilir.
De
ğişkenler, bir ağaç yapısı kurularak incelenir. Önce her bir değişkenin sisteme tek başına
etkisi ölçülür. De
ğişkenler içinde en küçük farkı veren en etkili değişken olarak kabul edilir.
Bir de
ğişken bulunduktan sonra, sisteme ikinci değişken eklenir ve en küçük farkı veren
ikinci de
ğişken bulunur. Bu işlem tekrarlanır. Ne zaman fark büyümeye başlarsa işlem sona
erer. Burada kullan
ılan ölçüt, sisteme girdi için gerçekte oluşan çıktı ve bulanık modelin
verdi
ği çıktı arasındaki farktır.
Son olarak,
parametre tanımlama bölümünde, oluşturulan üyelik fonksiyonlarının

ş
eklinde değişiklik yaparak, model ile gerçek sistem arasındaki fark en küçüğe indirilmeye
çal
ışılır.

5. Bulan
ık Denetleyici Geliştirilmesi

Bulan
ık denetleyiciyi geliştirebilmek için ilk aşama, kontrol değişkenleri ile sistemin
durumunu gösteren de
ğişkenler arasında ilişki kurabilmektir. Bu amaç için, daha önce
bahsedildi
ği gibi Sugeno ve Yasukawa'nin niteliksel modellemesi kullanılmıştır.

5.1. Veri Kümesi Üretilmesi
İ
lk önce, denetleyiciye kontrol hareketlerini aktarabilmek için PI denetleyicisinin
benzetimi kullan
ıldı. Damıtma kolonunda, V ve R kontrol değişkenleri PI ile kontrol edilmiş,
kolonun durumunu gösteren on be
ş ölçülebilir değişken o anki t değerinden on dört adım
geriye kadar sonraki a
şamaya aktarılmıştır. Bu şekilde, kontrol değeri ile geçmiş sistem
de
ğerleri arasına da ilişki olabilecegi göz önüne alınmıştır.
Bir sonraki bölüm için yakla
şık 160 örnekleme yapılmış ve bu örnekleme sırasında
düzensizlik nedeni olarak
z (giren karışımın oranı) önce 0.50 ten 0.70'e sonra da 0.30'a
de
ğiştirilmiştir.
Burada PI denetleyicisinin kullan
ılması zorunlu değildir. Aksine, rasgele kontrol
de
ğerlerinin kullanılması tercih edilir. Fakat, bu durumda bu kontrol değerlerinden bir kısmı

Bulan
ık Denetleyici'yi oluşturmak için kullanılmalıdır. Bu kontrol değerlerinin alternatifleri
aras
ında en iyi sonucu veren olması gerekir. Bunun içinde milyonlarca deneme yapma
gerekebilir.

5.2. Üyelik Fonksiyonlar
ının Oluşturulması

Daha sonraki a
şamada, bu veriler kullanılarak bulanık denetleyicinin kural sayısı

tespit edilmi
ş ve çıktı uzayı gruplara ayrılmıştır. Bu aşamada ortaya çıkan problemlerden
birisi farkl
ı aralıktaki değişkenlerin aynı program tarafından ele alınma zorunluluğudur.
Örne
ğin, Hata değişkeni, EB, [-0.50,0.50] aralığında yer alırken, V değişkeni [150,202]
aral
ığındadır. Bu nedenle bütün değişkenler [0,2] aralığına doğrusal olarak aktarılmıştır1.
Bu örnek için
altı adet kural oluşturulmuştur. Fakat denetleyicinin geliştirilmesi
s
ırasında en büyük sorun değişkenlerin üyelik fonksiyonlarının testere biçiminde olmasıdır.
Bu de
ğişkenlerin tek tek düzeltilmesi oldukça zordur ve her deneme için yaklaşık 180
de
ğişkenin düzeltilmesi gerekmektedir. Bunun yerine, aşağıdaki yöntem geliştirilmiştir:
Deg
n değişkeni üzerindeki her xn noktası için, komşuları arasına en yüksek üyeliğe
sahip noktan
ın üyeliği kabul edilmiştir. Matematiksel olarak temsil edersek:

μ
(xn) = max ( μ( η(xn) ) ) (9)
burada

η
(xn) = [xn - m * L(xn), xn+ m * L(xn)] (10)
L(
xn) = max(xn) - min(xn). (11)

m
ise 0 ile 1 arasında bir parametredir.
Digg this Post!Add Post to del.icio.usBookmark Post in TechnoratiFurl this Post!
Alıntı ile Cevapla
Sponsorlar
Cevapla

Tags
damitma

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may post new threads
You may post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık
Gitmek istediğiniz klasörü seçiniz