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Subject Item

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Dynamic optimization and nonlinear control of a polymerization reactor

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Filtre Kalman Thèses et écrits académiques Kalman, Filtrage de Commande non linéaire Kalman filter Polymérisation radicalaire Radical polymerization Réacteurs chimiques Non-linear control Emulsion copolymerizing Polymérisation en émulsion Copolymérisation en émulsion Polyaddition

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Optimisation dynamique et commande non linéaire d'un réacteur de polymérisation en émulsion

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Optimisation dynamique et commande non linéaire d'un réacteur de polymérisation en émulsion

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skos:note

La demande de polymères de propriétés spécifiques et de haute performance est actuellement très forte. Par ailleurs, l'amélioration de la productivité, et la maitrise du fonctionnement des réacteurs de polymérisation sont essentielles. L’optimisation et la commande des procédés de polymérisation revêtent par conséquent une très grande importance pour l'industrie des polymères. En raison des difficultés de modélisation, de la forte non linéarité des systèmes mis en jeu, du manque de mesures en ligne, l'optimisation et la commande de ces réacteurs sont cependant particulièrement ardues. Ceci est d'autant plus vrai pour des procédés complexes tels que la polymérisation en émulsion. Cette étude porte sur l'optimisation dynamique et la commande non linéaire d'un réacteur discontinu de copolymérisation en émulsion du styrène et de l'alpha-méthylstyrène. Un modèle dynamique du système, indispensable au développement d'algorithmes d'optimisation et de commande non linéaire, à d'abord été développé. Il s'agit d'un modèle de tendance, qui permet la description des principales variables du procède. L’optimisation dynamique a consisté à rechercher des profils de température permettant de maximiser la productivité, tout en imposant des contraintes sur la qualité du produit final et sur la capacité de refroidissement du réacteur. Elle a montré que, pour une réaction de polymérisation en émulsion, cet objectif pouvait être réalisé en maintenant une température maximale pendant l'étape de nucléation, et en diminuant ensuite la température suivant la masse molaire souhaitée du polymère final. Une étude en simulation de la commande non linéaire géométrique du réacteur a montré de bonnes performances de ce type de commande pour la poursuite de profils de température. Un estimateur d'état est par ailleurs indispensable pour effectuer une telle commande : le filtre de Kalman étendu a été utilisé et a permis une bonne estimation des principales variables. Enfin, l'étude expérimentale a permis de valider les différentes étapes du travail.

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Text

n12:P1001

n13:T1009

rdaw:P10219

1997

rdau:P60049

n21:1020