The dumping of oscillatory phenomena in the process of bioethanol production by continuous fermentation

Abstract

This article presents the results of numerical research on the dumping of oscillatory phenomena occurring in the continuous bioethanol production process. Proportional and proportional-integral types of controllers were tested for this purpose. Numerical analysis showed that the appropriate selection of the K c value makes it possible to suppress the oscillations in the system. The introduction of the integral term improves the performance of control system. Using numerical calculations, it was shown that the PI controller is effective at dumping the occurring oscillations. The presence of the integral term allows the reduction of the gain coefficient value. After the proper selection of parameters, the PI controller effectively supresses the oscillations present in the system. StreszczenieW niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań numerycznych, dotyczących tłumienia zjawisk oscylacyjnych występujących w procesie produkcji bioetanolu metodą ciągłą. Przebadano w tym celu regulator typu proporcjonalnego oraz proporcjonalno-całkującego. Analiza numeryczna wykazała, iż odpowiedni dobór wartości współczynnika wzmocnienia K c umożliwia tłumienie zjawisk oscylacyjnych w układzie. Wykazano także, iż wprowadzenie członu całkującego poprawia jego działanie. Za pomocą obliczeń symulacyjnych wykazano, że regulator proporcjonalno-całkujący dobrze radzi sobie z tłumieniem występujących oscylacji. Obecność członu całkującego pozwala na zredukowanie wartości współczynnika wzmocnienia. Po odpowiednim doborze parametrów, regulator PI skutecznie tłumi obecne w układzie oscylacje.Słowa kluczowe: produkcja bioetanolu, Saccharomyces cerevisiae, zachowania oscylacyjne, sterowanie procesem, regulator PI