Выполнен структурный и параметрический синтез системы управления блоком экстрактивной ректификации четырёхколонной ректификационной установки, предназначенной для выделения изопрена. Основой для выполнения данной работы явились результаты статической оптимизации этой установки по поддержанию статических режимов колонн, обеспечивающих минимизацию энергетических затрат на разделение исходной смеси до получения целевого продукта (изопрена) требуемого качества. При синтезе системы управления многоколонной ректификационной установкой применено имитационное моделирование переходных процессов, варьируя настроечные параметры регуляторов в системах стабилизации, а также компенсаторов в комбинированных системах. Для определения передаточных функций компенсаторов в комбинированных системах использованы передаточные функции объектов по каналам возмущения и управления, найденные из переходных функций по этим каналам. Для определения переходных функций выполнено моделирование динамических режимов. В процессе моделирования динамических режимов данные для расчёта статических режимов ректификационных колонн дополнены информацией о конструктивных параметрах, формирующих инерционные свойства колонн. В данной работе были использованы результаты ранее выполненного параметрического синтеза первой и второй колонн рассматриваемой четырёхколонной ректификационной установки. При скачкообразном изменении расхода питания в головную колонну четырёхколонной ректификационной установки в режиме энергосбережения смоделирован устойчивый переходной процесс извлечения конечного продукта требуемого качества.

Structural and parametric synthesis of the control system of the extractive rectification unit of four columns of a rectification unit designed to isolate isoprene was performed. The basis for this work was the results of static optimization of this installation to maintain static column conditions, which minimize energy costs for the separation of the initial mixture to obtain the target product (isoprene) of the required quality. In the synthesis of the control system of a multi-column rectification unit, simulation of transient processes is applied, varying the tuning parameters of the regulators in stabilization systems, as well as compensators in combined systems. To determine the transfer functions of compensators in combined systems, we used the transfer functions of objects on the perturbation and control channels found from the transition functions on these channels. To determine the transition functions, dynamic modes are simulated. In the process of modeling dynamic modes, the data for calculating the static modes of distillation columns are supplemented with information about the design parameters that form the inertial properties of the columns. In this work we used the results of previously performed parametric synthesis of the first and second columns of the four columns of a distillation unit under consideration. With a jump-like change in the power consumption to the head column of the four columns of the distillation unit in the energy saving mode a stable transition process of extracting the final product of the required quality is simulated.