Prosjektoppgaver for Sigurd Skogestad
Høsten 2002

(*) For mer informasjon se:
http://www.chembio.ntnu.no/users/skoge/diplom/prosjekt02/


1) Sammenligning av modeller for "severe Slugging" (medveileder: Espen Storkaas)
"Severe slugging" i flerfase rørledninger kan unngås ved bruk av aktiv regulering.
Oppgaven går ut på å tilpasse og sammenligne tre ulike modeller for strømningen: detaljert modell modell i OLGA/PETRA (kommersielt programsystem), PDE-basert modell i Matlab og forenklet modell i Matlab. Videre skal det sees på hvordan en regulator designet med basis i den forenklede modellen virker på 
andre modeller. Mulige utvidelser kan være å se på mer komplekse  reguleringsstrategier (f.eks. MPC). 
Oppgaven utføres i samarbeid med ABB/Hydro/Statoil.

2. Sammenligning av ustabile fenomener i flerfasestrøming (medveileder: Espen Storkaas)
Oppgaven går ut på å bruke den forenklede modellen til å tilpasse sammenligne slugging og gassløft ustabiliteter. Sammenligne lineære og dynamiske egenskaper. Regulerbarhetsanalyse og regulatordesign.


3) Implementring av dekoblende reguleringsstruktur for trykktank-prosess (eksperimentell)   (medveileder Vidar Alstad)
   Dette er en arig og lærerik oppgave som skal utføres på trykktanks-prosessen som mange kjenner fra prosessreguleringslab'en. I et diplomarbeid våren 2002 (Meyer) er det laget en ny kobling direkte mellom Simulink og tanken. Dette gjør det meget enkelt å teste ut nye regulatoerer. To regulatortyper er prøvd ut hittil: 1) Desentralisert struktur med to PI-regulatorer. 2) MPC-regulator.

Det har vist seg at MPC-regulatoren er litt vanskelig å innstille, og oppgaven går ut på å implementere en enkel dekobler sammen med to PI-regulatorer og sammenligne med de eksiterende reguleringsstrukturene. Oppgaven gir en meget bra innføring i bruk av grunnleggende og avansert regulering og hvordan man kan implementere ting i praksis. Verktøy vil i hovedsak bli Matlab/Simulink.

4) Valg av regulerte variable som gir selv-optimaliserende regulering (medveileder: Vidar Alstad)
    Vi har utviklet en ny metode for valg av regulerte variable som vi ønsker å teste ut på noen industrielle
    prosesser (Prosess er ikke bestemt; åpen for forslag!)

5) Optimalisering av multi-effekt kolonne 
   (medveileder Hilde Engelien) 
   Dette vil innebære bruk av en eksisterende Matlab-modell.

6) Reguleringsstruktur for gasskraftverk (Matlab)

7) Identifisering av flaskehalser for valg av beste reguleringsstruktur (Matlab)
    Vi har foreslått et nytt konsept som skal testes ut på prosess-eksempler. 

8) Separasjon av hetero-azeotropiske blandinger i multivessel-kolonne (*)
(medveileder Stathis Skouras).
Vi har en eksperimentell kolonne, men i første omgang er det her snakk
om Matlab-simuleringer med et eksisterende program.

9) Comparison of the multivessel column and the batch rectifier in terms of
processing time for heteroazeotropes
Faglærer: Sigurd Skogestad
Medveileder: Stathis Skouras

10) Reguleringsstrukturer i biokjemiske systemer.
Oppgaven går ut på å studere i hvilken grad naturen (dvs. biokjemiske 
systemer) bruker foroverkobling og tilbakekobling. Rent konkret mener
Savageau at foroverkobling brukes for en bestemt biokjemisk reaksjon mens
Skogestad mener at det er snakk om tilbakekobling med kaskaderegulering.
Oppgaven vil bl.a. innebære å sette opp en Matlab-modell av de biokjemiske
reaksjonene for en konkret biosyntese. 

Litteratur:
M.A. Savageau, G. Jacknow, "Feedforward inhibition in biosynthetic pathways",
  J.theor.Biol., vol. 77, 405-425 (1979)
M.A.Savageau, "A theory of alternative designs for biochemical control systems",
  Biomed.Biocgim.Acta, vol. 44, 875-880 (1985)
W.S.Hlavacek, M.A.Savageau, "Subunit structure of regulatory proteins influences
  the design of gene circuitry: Analysis of perfectly coupled and completely
  uncoupled circuits". J.Mol.Biol., vol. 248, 739-755 (1995).

10) Demonstrasjonsanlegg for CO2-fjerning

Oppgaven går ut på å bygge et demonstrasjonsanlegg for CO2-fjerning bestående av en absorbsjonskolonne og
en strippekolonne. Apparaturen er delvis ferdig, men det trenges en del justering for å få det så enkelt som mulig.
Apparaturen tenkes brukt i forbindelse med demonstrasjoner for elever i videregående skole og besøkende.
Som del av prosjektrapporten skal det derfor utarbeides noe tilhørende skriftlig materiale og teori som er egnet til undervisning.
Dette burde absolutt være en artig og lærerik oppgave.

Veileider: Professor Sigurd Skogestad og/eller Professor Hallvard Svendsen 

11) Mulige Industri-oppgaver