• Δυναμική και Αυτόματη Ρύθμιση Διεργασιών
• Βελτιστοποίηση Ενεργειακών και Περιβαλλοντικών Συστημάτων

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση να:

• Ανακαλεί τις βασικές έννοιες και αρχές της προτυποποίησης της δυναμικής συμπεριφοράς διεργασιών, τις μαθηματικές μεθόδους ανάλυσης δυναμικών συστημάτων, τις διαφορετικές μεθόδους βελτιστοποίησης και προχωρημένου ελέγχου διεργασιών.
• Αναγνωρίζει τη σημασία της χρήσης υπολογιστικών εργαλείων για τα παραπάνω,
• Εφαρμόζει μαθηματικές μεθόδους υπολογισμού και ανάλυσης σύνθετων δυναμικών συστημάτων (για διαφορετικές τάξεις προβλημάτων) και μαθηματικές μεθόδους προχωρημένου ελέγχου.
• Αναλύει και να προσεγγίζει συστηματικά προβλήματα μαθηματικής προτυποποίησης διεργασιών, βελτιστοποίησης διεργασιών και προχωρημένου ελέγχου διεργασιών.

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Λήψη αποφάσεων
• Ομαδική εργασία
• Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

1. Μέρος Πρώτο – Δυναμική Συμπεριφορά Συστημάτων Διεργασιών

                   a. Ομοιογενή συστήματα χωρίς αντιδράσεις

                   b. Συστήματα διαφορικών και αλγεβρικών εξισώσεων

                   c. Ομοιογενή συστήματα με αντιδράσεις

                   d. Συστήματα διαφορικών εξισώσεων υψηλού δείκτη

                   e. Συστήματα με χημική ισορροπίας

                   f. Ομοιογενή συστήματα με ισορροπία φάσεων

2. Μέρος Δεύτερο – Βελτιστοποίηση και Προχωρημένος Έλεγχος Διεργασιών

                   a. Δυναμική βελτιστοποίηση διεργασιών

                   b. Γραμμικά μοντέλα διεργασιών χώρου – κατάστασης

                   c. Το πρόβλημα βελτιστοποίησης του κυλιόμενου ορίζοντα

                   d. Έλεγχος διεργασιών βάση μοντέλου (MPC) χωρίς/με περιορισμούς

                   e. Έλεγχος διεργασιών υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Τρόπος Παράδοσης

Στην αίθουσα διδασκαλίας και στο Μηχανογραφικό κέντρο

Γραπτή τελική εξέταση στο σύνολο της διδαχθείσας ύλης (50%):

• Διατύπωση και επίλυση προβλημάτων προτυποποίησης διεργασιών
• Διατύπωση και επίλυση προβλημάτων ελέγχου βάσει μοντέλων (MPC)

1-2 ομαδικές εργασίες (50%):

• Χρήση κατάλληλου λογισμικού (PSEnterprise gPROMS, ASPEN HYSYS, κλπ.) για τη προτυποποίηση και προσομοίωση της συμπεριφοράς προβλημάτων διεργασιών.
• Χρήση κατάλληλου λογισμικού (Mathworks MATLAB, Python, κλπ.) για τη διατύπωση και επίλυση προβλημάτων MPC.
• Παράδοση γραπτής αναφοράς για τη περίληψη της διαδικασίας και των αποτελεσμάτων.

- Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

• Μιχαήλ Χ. Γεωργιάδης, Δυναμική Μοντελοποίηση Συστημάτων Διεργασιών, Εκδόσεις Τζιόλα (υπό έκδοση)
• Costas Kravaris, Ioannis Kookos, Understanding Process Dynamics and Control, Cambridge University Press (2021)
• James B. Rawlings, David Q. Mayne, Moritz M. Diehl, Model Predictive Control: Theory, Computation, and Design, 2nd Edition, Nob Hill Publishing (2020)

- Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• Computers & Chemical Engineering
• Industrial & Engineering Chemistry Research
• Automatica