LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Автоматичне управління багатозв'язними технологічними процесами вуглепереробних і хіміко- технологічних виробництв

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Попов Владислав Олександрович

УДК 665.7.032.54/56-52

АВТОМАТИЧНЕ УПРАВЛІННЯ БАГАТОЗВ'ЯЗНИМИ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ ВУГЛЕПЕРЕРОБНИХ І ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ

Спеціальність 05.13.07 – автоматизація технологічних процесів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Донецьк - 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Донецькому державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: доктор технічких наук, професор

Борисов Олексій Андрійович, завідувач кафеди "Автоматика та телекомунікації" Донецького державного технічного університету, м. Донецьк

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Ульшин Віталій Олександрович, завідувач кафедри "Комп'ютеризовані системи" Східноукраїнського державного університету, м. Луганськ

кандидат технічних наук

Стаднік Микола Іванович, заступник директора з наукової роботи Донецького державного науково-дослідного проектно-конструкторського і експериментального інституту комплексної механізації шахт "ДОНДІПРОВУГЛЕМАШ", м.Донецьк

Провідна установа: Національна гірнича академія України

Міністерства освіти і науки України

кафедра "Автоматизація виробничих процесів", м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться "10" жовтня 2000 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К11.052.03 Донецького державного технічного університету за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, корп.1, ауд. 201.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького державного технічного університету за адресою: 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58, корп.2.

Автореферат разісланий "8" вересня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К11.052.03

кандидат технічних наук, доцент Мокрий Г.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Недостача природних запасів нафти та газу в Україні, зростання вартості імпортної сировини та одночасне збільшення обсягів споживання енергоносіїв, що здобувають з неї, визначають необхідність розвитку альтернативних напрямків рішення паливно-енергетичної проблеми. Одним з найбільш доцільних шляхів її рішення є організація виробництва синтетичних моторних палив з бурого вугілля, запаси якого в Україні досить великі.

Характерними рисами цих технологічних процесів, як і інших складних хіміко-технологічних процесів, є багатозв'язність, нелінійність, нестаціонарність; таким чином, управління ними за допомогою локальних регуляторів без урахування цих особливостей і специфіки об'єктів стає неефективним. Зниження ефекту від управління та оптимізації пояснюється незадовільним виконанням оптимальних рішень на нижніх рівнях управління, обумовленим як частою зміною уставок регуляторам при переводі в оптимальні режими, так і недостатньою точністю їх обробки в умовах багатозв'язності процесу, а наявність зв'язків по передачі сировини та енергії з підсистеми в підсистему, наявність рециклів і розгалуження потоків по декількох каналах ще більш погіршують ситуацію.

Таким чином, виникає проблема дослідження впливу багатозв'язності, нелінійності та нестаціонарності процесів на динаміку і якість управління та створення таких систем, які були б здатні оперативно ідентифікувати процеси, формувати і коректувати модель і алгоритм управління з урахуванням змін в об'єкті, забезпечуючи високу якість управління за рахунок безперервної компенсації взаємного впливу між каналами і урахування змін в оточуючому середовищі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано згідно з тематичним планом Донецького державного технічного університету за темами 0195U026886 та 0198U002312.

Метою роботи є розробка комп'ютерної технології синтезу і створення системи автоматизованого управління технологічними модулями (ТМ) процесів вуглепереробних і хіміко-технологічних виробництв, яка забезпечує підвищення продуктивності та якості вихідного продукту шляхом оптимізації розподілу навантажень по агрегатах і підтримки потрібної точності управління.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні основні задачі:

  • провести дослідження статичних і динамічних властивостей багатозв'язних процесів вуглепереробних і хіміко-технологічних виробництв і розробити загальний принцип модульно-ієрархічного моделювання складної системи;

  • розробити комп'ютерну технологію одержання і самоорганізації моделі в процесі управління ТМ з урахуванням нелінійності, нестаціонарності та багатозв'язності процесів;

  • визначити концепцію і розробити узагальнену структуру ієрархічної системи управління ТМ з оптимізацієй розподілу навантажень по технологічним агрегатам;

  • сформувати узагальнений критерій і розробити методику синтезу локальних підсистем з урахуванням багатозв'язності динамічних процесів;

  • розробити принцип динамічного роз'єднання багатозв'язних процесів і методику синтезу розв'язуючих компенсаторів із умов автономності систем з промисловими регуляторами;

  • провести моделювання, дослідження та оцінку якості системи, визначити галузь використання і впровадження системи.

Об'єктом досліження є клас багатозв'язних нестаціонарних хіміко-технологічних процесів, зокрема, технологічний процес комплексної переробки бурого вугілля в рідке паливо, що потребують безперервного єфективного управління.

Предметом дослідження є багатозв'язні системи автоматичного управління ТМ і агрегатами вуглепереробних і хіміко-технологічних процесів.

Методи дослідження. При розробці моделей, ідентифікації їх структури та параметрів використано модульно-ієрархічний принцип подання складних систем, існуючі закономірності розвитку вуглепереробних і хіміко-технологічних виробництв, аналіз і узагальнення досвіду моделювання хіміко-технологічних процесів. Оптимізацію розподілу навантажень на технологічні агрегати виконано методом динамічного програмування. Для аналізу та синтезу систем управління багатозв'язними технологічними модулями застосовано методи простору станів, оптимального управління та динамічного роз'єднання сепаратних каналів на базі загальної теорії інваріантності. При дослідженні об'єкта та системи управління використано метод математичного моделювання.

Наукова новизна одержаних результатів.

  • Запропоновано новий принцип одержання адекватної моделі в адаптивній системі в процесі управління, який відрізняється від


  •