Pengendalian Temperatur Reaksi Van De Vusse Pada Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) Menggunakan Model Predictive Control (MPC)

Alfiaty, Ana and Ramawati, Nofi (2008) Pengendalian Temperatur Reaksi Van De Vusse Pada Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) Menggunakan Model Predictive Control (MPC). Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 2304100058_2304100059-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Banyak bahan kimia diproduksi dengan menggunakan reaktor dalam proses produksinya. Produksi yang optimal dapat diperoleh dengan mengoptimalkan jaringan reaktor yang digunakan karena jaringan reaktor sebagai tempat berlangsungnya reaksi merupakan inti dari industri kimia. Temperatur didalam atau keluaran merupakan salah satu variabel yang tidak linier dan memiliki kecenderungan untuk berubah. MPC (Model Predictive Control) merupakan suatu pengendali yang dapat digunakan untuk mengendalikan temperatur yang non-linier Sistem yang diambil merupakan Single-Input Single-Output (SISO). Pada penelitian ini akan dilakukan pengendalian temperatur reaktor reaksi Van de Vusse pada Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) menggunakan pengendali MPC. Simulasi struktur kontrol dilakukan dengan Model Predictive Control (MPC) merupakan metode pengendalian yang mampu menentukan serangkaian gerakan pengendalian sehingga respon output yang diprediksi bergerak mendekati setpoint dalam suatu cara yang optimal. Variabel yang dikendalikan adalah temperatur reaktor dan variabel yang dimanipulasi adalah flowrate cooling water. Persamaan matematis berdasarkan neraca massa disusun untuk menghitung konsentrasi keluaran dan persamaan matematis berdasarkan neraca energi disusun menghitung temperatur yang keluar reaktor dan cooling water. Model matematis tersebut kemudian dimodelkan dalam bentuk persamaan differensial. Parameterparameter dalam MPC meliputi T (sample time), P (prediction horizon), M (control horizon), Q (controlled variable weight), dan R (manipulated variable weight). Set parameter yang menghasilkan respon pengendalian terbaik yaitu P =100, M =1, T = 0,1, R =0.1; Q =5 dengan IAE sebesar 370,5335 untuk gangguan Ca0 +10%; 370,3879 untuk gangguan Tc0 +10%; 371,0297 untuk gangguan T0 +1%; dan 377,7285 untuk perubahan set point -10 Kelvin.
====================================================================================================================================
Many chemical substances are produced using reactor on their process production. Optimal production can be obtained by optimalizing the reactor network which is a site for some reactions as a center of chemical industry. Reactor temperature our output temperature is one of non liniear variable and had an inclined to change. MPC (Model Predictive Control) is a controller which is can control reactor temperature as a nonliniear variable. The system is single input single output. The system in this research is van de vusse reaction in continuous stirred tank reactor. The controlled variable is reactor is temperature and the manipulated variable is flowrate of cooling water. Mathematical equations based on mass balance and energy balance are arranged for calculating reactor and output cooling water temperature. The mathematical equations is modelled as diffrential equations. The simulation is done by MPC by changing the MPC parameter such as T (sample time), P (prediction horizon), M (control horizon), Q (controlled variable weight), and R (manipulated variable weight). From this research, can be concluded that temperature of Van de Vusse reaction in Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) can controlled using MPC controller and resulting a very good response (fast and not excessive). The best parameter set for MPC controller for the system are P=100 ; M=1 ; T=0,1 ; Q=5; R=0.1 with IAE 370,3879 for CaO distrubance +10%; 371,0297.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSK 629.8 Alf p 2008 3100008032727 (WEEDING)
Uncontrolled Keywords:	pengendalian, temperatur, Van de Vusse reaction, CSTR, MPC, SISO, control
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ217.6 Predictive Control
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Anis Wulandari
Date Deposited:	28 Jan 2026 10:17
Last Modified:	28 Jan 2026 10:17
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/131038

Actions (login required)

View Item