Συντάχθηκε 15-07-2024 11:03
Τόπος:
Σύνδεσμος τηλεδιάσκεψης
Έναρξη: 15/07/2024 11:45
Λήξη: 15/07/2024 12:45
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Ονοματεπώνυμο: ΔΑΠΟΝΤΗΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Αριθμός Μητρώου: 2018010003
Θέμα:
Τίτλος στα Ελληνικά: Σχεδιασμός και προσομοίωση ενός αποκεντρωμένου συστήματος ελέγχου για Μονάδα Ηλεκτρόλυσης τύπου PEM
Τίτλος στα Αγγλικά: Design and simulation of a decentralized control system for a PEM water electrolyzer
Εξεταστική Επιτροπή:
Επιβλέπων: Ιψάκης Δημήτρης, Επίκουρος Καθηγητής
Πρώτο Μέλος: Κονσολάκης Μιχάλης, Καθηγητής
Δεύτερο Μέλος: Παπαευθυμίου Σπυρίδων, Καθηγητής
Περίληψη:
Το υδρογόνο αντιπροσωπεύει έναν καθαρό και ευέλικτο φορέα ενέργειας και όλο και περισσότερες έρευνες γίνονται για τον βέλτιστο τρόπο παραγωγής του, αλλά και τον τρόπο εκμεταλευσής του. Στην παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται μοντελοποίηση και σχεδιασμός ενός συστήματος ελέγχου για μονάδα ηλεκτρόλυσης τύπου PEM. Στόχος της συγκεκριμένης διπλωματικής, η δημιουργία ενός αξιόπιστου μαθηματικού μοντέλου που περιγράφει την βασική δυναμική ενός electrolyzer τύπου ΡΕΜ αλλά και η εμβάθυνση των συστημάτων ελέγχου στον τομέα παραγωγής υδρογόνου με την ηλεκτρόλυση του νερού.
Ξεκινώντας με το πρώτο κεφάλαιο, έγινε μία ιστορική αναδρομή της ανακαλύψεις του υδρογόνου, τις μεθόδους που δημιουργήθηκαν για την παραγωγή του αλλά και την σημαντικότητα του για το μέλλον της ανθρωπότητας. Συνεχίζοντας με το δεύτερο κεφάλαιο και αφού εξηγήθηκαν τα πλεονεκτήματα της μονάδας ηλεκτρόλυσης τύπου PEM έναντι των υπολοίπων, ξεκίνάει η μαθηματική μοντελοποίηση του που περιγράφει την διαδικασία της ηλεκτρόλυσης του συγκεκριμένου τύπου. Αρχικά δημιουργήθηκε ένα μη γραμμικό μοντέλο και στην συνέχεια με την βοήθεια του αναπτύγματος Taylor μετασχηματίστικε σε ένα ισοδύναμο γραμμικό μοντέλο. Τελικός στόχος της συγκεκριμένης μοντελοποίησης, ήταν η δημιουργία ενός μοντέλου χώρου κατάστασης. Συγκεκριμένα το γραμμικό σύστημα μετατράπηκε σε ένα ισοδύναμο μοντέλο στο πεδίο χώρου κατάστασης. Στo τρίτο κεφάλαιο, έγινε η προσομοίωση και των τριών μοντέλων ξεχωριστά στο περιβάλλον του Μatlab, επαλυθεύωντας την ισοδυναμία τους.
Στο τέταρτο κεφάλαιο αναπτύχθηκαν μερικοί ελεγκτές , με αποτέλεσμα απο το σύστημα ανοιχτού βροχου να μεταφερόμαστε σε ένα σύστημα κλειστού βρόχου. Οι μεθόδοι συντονισμού ελεγκτών που ακολουθήθηκαν είναι: μέθοδοι Ziegler-Nichols και Tyreus-Luyben.
Τελικά, ελεγκτές αξιολογήθηκαν και συγκρίθηκαν μεταξύ τους για την εύρεση του βέλτιστου. Μερικά σημαντικά κριτήρια της αξιολόγησης ήταν: σημαντική μείωση διαταραχών, γρήγορη ανταπόκριση και ελαχιστοποίηση πιθανών σφαλμάτων, καθώς γίνεται αλλαγή της τιμής του ηλεκτρικού ρεύματος ή και μη. Επίσης κριτήρια αποδοτικότητας όπως ISE, IAE, ITAE και ITSE βοήθησαν προς την κατεύθυνση μιας καλύτερης επιλογής ελεγκτή.
Ημ/νία εξέτασης: 15-07-2024
Ώρα: 11:45
Χώρος εξέτασης:
Η παρουσίαση θα γίνει με τηλεδιάσκεψη: https://tuc-gr.zoom.us/j/91520877586?pwd=d3I2QjIraWN2UDVkNkN4aElFd0puQT09
