Effektivare reglersystem för industri och miljö

Komplicerade reglersystem kan ställa till det i många industrier. Forskaren Björn Halvarsson har utvecklat metoder för att effektivisera reglersystemen i ett reningsverk, vilket kan ge bättre kväverening. Hans metoder går att använda inom de flesta industrier med reglersystem som har flera in- och utsignaler. Han försvarar sin avhandling på Uppsala universitet den 21 maj.

Reglertekniken är till stor nytta inom till exempel teknik, biologi, ekonomi och medicin. Den centrala uppgiften är att styra en process effektivt. Många viktiga reglersystem har flera insignaler och flera utsignaler. Jämfört med enklare system är de ofta betydligt svårare att reglera, eftersom en signal ofta påverkar flera andra. Ett enkelt exempel är hur varmvattenkranen påverkar både temperaturen och vattenflödet i en gammaldags dusch. Det kallas för att signalerna är korskopplade. En blandare kan koppla samman signalerna så att vi kan reglera flödet och temperaturen var för sig.

Men ofta är det svårt att veta vilka signaler som vi ska koppla samman, särskilt om systemet har många in- och utsignaler. Forskaren Björn Halvarsson har utvecklat metoder för att avgöra hur reglersystemens signaler hänger ihop.

– Våra metoder går att använda för att effektivisera processer i nästan all slags industri, till exempel i reningsverken, den petrokemiska industrin och pappersindustrin. Vi har huvudsakligen undersökt hur man ska avgöra vilka insignaler som ska styra vilka utsignaler, för att man ska kunna styra processen så effektivt som möjligt, säger Björn Halvarsson.

Björn Halvarsson har använt sina metoder för att effektivisera regleringen av den biologiska kvävereningen i ett reningsverk. Metoderna kan leda till bättre rening och mindre utsläpp.

– Om regleringen blir felaktig kan det bli kostsamt. Det kan till exempel orsaka onödigt stora utsläpp av giftiga ämnen, säger Björn Halvarsson.

Reningsverket är ett bra studieobjekt eftersom det har styrsignaler som påverkar både reningsgraden och driftskostnaderna. Björn Halvarsson har därför utvecklat en del nya metoder och förfinat en del befintliga metoder för att avgöra hur reningsprocessen ska styras för att bli så billig, säker och effektiv som möjligt.

– Det handlar till exempel om hur mycket syre och organiskt kol man ska tillsätta i den biologiska reningsprocessen för att bakterierna ska kunna arbeta effektivt. En annan aspekt är hur mycket vatten som ska återcirkuleras mellan luftfria och luftade zoner, säger Björn Halvarsson.

Men Björn Halvarssons resultat är inte begränsade till reningsverken.

– Jag har undersökt hur mina metoder kan användas för generella processer. Jag visar också hur man ska använda metoderna och vilka metoder som passar till vilka system.

Läs eller ladda ner avhandlingen.

För mer information, kontakta Björn Halvarsson på 018-471 78 40.