LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Адаптивна автоматизована система управління технологічним процесом виробництва кварцових труб

КІРОВОГРАДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ

ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ




ГАЛАЙ ВАСИЛЬ МИКОЛАЙОВИЧ




УДК 519.711+62.506+681.5.015





АДАПТИВНА АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМАУПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМ ПРОЦЕСОМ ВИРОБНИЦТВА

КВАРЦОВИХ ТРУБ






Спеціальність 05.13.07 – Автоматизація технологічних процесів








Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук










Кіровоград – 2007








Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі автоматики та електроприводу Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Сільвестров Антон Миколайович, Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут", професор кафедри теоретичної електротехніки.


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Гончаренко Борис Миколайович, Національний університет харчових технологій (м. Київ), професор кафедри автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій;


доктор технічних наук, професор Кошовий Микола Дмитрович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут", завідувач кафедри авіаційних приладів і вимірювань.



Захист відбудеться 12 жовтня 2007р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К23.073.01 у Кіровоградському національному технічному університеті за адресою: 25006, м. Кіровоград, проспект Університетський, 8.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського національного технічного університету за адресою: 25006, м. Кіровоград, проспект Університетський, 8.


Автореферат розіслано 9 вересня 2007 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради В.М. Каліч

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Кварцові труби характеризуються високою жаростійкістю, оптичною прозорістю та достатньо високою міцністю. Дякуючи цим властивостям, вони є незамінними, базовими в багатьох галузях промисловості: електротехнічній, приладобудівній, хімічній, оборонній. Процес витягування труб з попередньо виготовленої і розігрітої до пластичного стану гільзи (кварцового блоку, заготовки), є одним із основних і найскладнішим в технологічному циклі їх виробництва. Гільзи наплавляють із багатостадійно збагаченого природного кварцу. Існуюча технологія збагачення, навіть при повному виконанні умов її здійснення, не забезпечує однорідності фізико-хімічних властивостей кварцу. Існуючі засоби автоматизації виробництва кварцових труб потребують модернізації, бо не забезпечують їх високу якість. В результаті брак труб, що не відповідають за геометричними характеристиками (діаметрами, овальністю, конусністю) допускам стандарту, складає в середньому близько 17%. А це безумовно втрати (кварцове скло, на відміну від звичайного, не допускає повторної переплавки, бо втрачає свої властивості).

Необхідність досліджень продиктована нестабільністю характеристик кварцу і самого технологічного процесу виробництва кварцових труб, який представляє собою нестаціонарний багатовимірний об'єкт керування. Внаслідок цього неможливо обмежитися одноразовою ідентифікацією моделі об'єкта: необхідно забезпечити її поточне уточнення та оптимальне керування. Такий підхід вимагає розробки нових більш точних методів контролю параметрів об'єкта та удосконалення алгоритмів керування ним. Підвищення точності геометричних характеристик кварцових труб має безумовний економічний ефект для ряду базових галузей економіки України, сприяє підвищенню прибутковості підприємств, задіяних у їх виробництві та використані, тому є актуальною науковою задачею.

Відповідно актуальною є тема дисертації: підвищення якості функціонування автоматизованої системи управління технологічним процесом виробництва кварцових труб (АСУ ТП ВКТ) завдяки розробленню спеціальних заходів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано у відповідності з темою науково-дослідної роботи "Обґрунтування, розробка та дослідження системи контролю геометричних характеристик неметалевих труб" (ДР №0196U006057) згідно з державним замовленням на науково-технічні роботи з пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки та у відповідності з тематичним планом №217-11/99 науково-дослідних та конструкторських робіт на період 2000-2005 р., затвердженому науково-технічною радою ТОВ "Полтавський завод ГРЛ". Робота відповідає напрямку наукових досліджень кафедри автоматики та електроприводу Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності функціонування автоматизованої системи виробництва кварцових труб і, як наслідок, підвищення точності їх геометричних параметрів шляхом розробки, удосконалення та реалізації ефективних методів контролю, ноніусної ідентифікації і адаптивного автономного керування в умовах апріорної невизначеності та нестаціонарності характеристик об'єкта керування.

Для досягнення цієї мети ставилось розв'язання наступних задач:

  • підвищення точності контролю геометричних параметрів вихідного продукту та компенсації запізнення у вимірюючій підсистемі АСУ ТП ВКТ;

  • розробка більш ефективного методу поточного контролю в'язкості скломаси у зоні витягування труб;

  • дослідження оптимального і адаптивного алгоритмів керування та вибір алгоритму найбільш адекватного реальній ситуації, що визначається нестаціонарністю і стохастичністю характеристик об'єкта керування;

  • аналіз існуючих і розробка нових, надійно функціонуючих підсистем ідентифікації об'єкта керування, які забезпечують отримання більш точних оцінок структури і параметрів математичних моделей окремих каналів "вхід-вихід" об'єкта в умовах нестаціонарності і стохастичності його характеристик;

  • технічна реалізація розроблених методів і алгоритмів в АСУ ТП та оцінювання її ефективності.

Об'єкт дослідження – автоматизована система управління технологічним процесом виробництва кварцових труб.

Предмет дослідження – методи і алгоритми контролю параметрів технологічного процесу та методи оптимального і адаптивного керування з урахуванням багатовимірності, нелінійності, нестаціонарності та стохастичності об'єкта.

Методи дослідження