LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Адаптивна система управління багатозонними прохідними технологічними агрегатами

Національний технічний університет
"Харківський політехнічний інститут"





Мигущенко Руслан Павлович


УДК 62-503.57




АДАПТИВНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ БАГАТОЗОННИМИ
ПРОХІДНИМИ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ АГРЕГАТАМИ





Спеціальність 05.13.07 – Автоматизація технологічних процесів







Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук







Харків – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут", Міністерство освіти і науки України, м.Харків


Науковий керівник: доктор технічних наук, професор

Овчаренко Олександр Іванович,

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут",

професор кафедри вимірювально-інформаційної техніки


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Богаєнко Іван Миколайович,

Науково-виробнича корпорація "Київський інститут автоматики" Держкомітета промислової політики України, м.Київ,

заступник генерального директора з наукової роботи


кандидат технічних наук, доцент

Качанов Петро Олексійович,

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут",

завідувач кафедри автоматики і управління в технічних системах.


Провідна установа: Одеський державний політехнічний університет,

кафедра "Електронні та комп'ютеризовані системи",

Міністерство освіти і науки України, м.Одеса


Захист відбудеться "_26__" ___червня__ 2001 р. о _14.30_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д64.050.07 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут"за адресою: 61002, м.Харків, вул.Фрунзе, 21


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут"

Автореферат розісланий "_24_" ___червня___ 2001 р.

В.о. вченого секретаря
спеціалізованої вченої ради Любчик Л.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Дисертаційна робота присвячена вивченню, дослідженню та удосконаленню характеристик об'єктів класу багатозонних прохідних технологічних агрегатів (БПТА). Подібні об'єкти широко розповсюджені у промисловості та побуту. Спектр їх застосування величезний - від металургії до харчової промисловості. Вони реалізують технологічні процеси спекання, обпіку, агломерації, ректифікації, травлення, нанесення покриття, прокатки, сушки, безперервної розливки і т.д. Представниками БПТА являються печі для розігріву слябів перед прокаткою, печі для термообробки металу перед механічною обробкою, конвейєрні печі та сушила, екструдери для виробництва полімерних плівок, преса для віджиму олій, пристрої для виробництва різноманітних видів макаронних виробів та інші.

На теперішній час БПТА представляють собою достатньо широкий клас об'єктів, однак, поява нових технологій постійно розширює цей клас. Так одними з таких нових, найбільш складних і мало досліджених об'єктів з розглядаємого класу являються прес-екструдери, реалізуючі технологію віджиму рослинних олій. Відмінною особливістю вказаних БПТА являється те, що сировина, поступаючи на вхід та проходячи вздовж об'єкту, під дією фізико-хімічних перетворювань, розділяється, в першому приближенні, на дві складових, одна з яких, у вигляді олії, потреби якої для України та СНД в цілому високі, виводиться в спеціальних зонах. Такі об'єкти називаємо БПТА з розділенням фракцій продукту в ході ведення технологічного процесу. Вони представляють собою найбільш складний випадок, їх значення для вітчизняного господарства величезне.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в рамках цільової комплексної програми М6104 "Дослідження проблем прикладної метрології при вирішенні задач управління якістю промислової продукції та самоконтролю технічних систем" кафедри вимірювально-інформаційної техніки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут", комплексним п'ятирічним планом НДР НВП "Екструдер" (м.Харків), комплексним п'ятирічним планом НДР та ДКР ТОВ "Сигма" (м.Харків), госпдоговорами з підприємствами-розробниками та підприємствами-виробниками різних типів БПТА (НВП "Екструдер" (м.Харків) - розробник та виробник прес-екструдерів для віджиму олій, "Інженерна група ТФК" (м.Харків) - розробник та виробник автоматизованих ліній для отримання макаронних виробів).

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження полягає в розробці адаптивної системи управління (СУ) яка підвищує ефективність роботи БПТА з розділенням у ході ведення технологічного процесу фракцій продукту за рахунок досягнення максимально можливого рівня коефіцієнта корисної дії (ККД), визначаємого як:

, (1)

де PC-маса сировини,

PM-маса корисного продукту.

Для досягнення поставленої мети потрібно розв'язати ряд основних задач. Такими являються:

-аналіз та класифікація зовнішніх подразнень, впливаючих на БПТА під час ведення технологічного процесу,

-побудова моделей розглянутого БПТА та доведення їх адекватності,

-обгрунтування використання адаптивної СУ,

-синтез та дослідження моделі обчислювача цільової функції (1),

-розробка методики отримання ефективних оцінок ККД,

-розробка структури адаптивної СУ БПТА,

-синтез алгоритмів управління БПТА та моделювання їх на ЕОМ,

-розробка засобів управління, необхідних для нормального функціонування СУ.

Об'єкт дослідження – удосконалення об'єктів класу БПТА шляхом автоматизації технологічного процесу отримання корисного продукту.

Предмет дослідження – СУ БПТА з розділенням фракцій продукту.

Методи дослідження базуються на використанні теорії автоматичного управління при дослідженні локальних регуляторів температури, побудови структури адаптивної СУ, розробці алгоритмів функціонування координатора, теорії ймовірності при дослідженні моделі обчислювача БПТА, теорії ідентифікації при розробці моделей БПТА, теорії статистичної обробки інформації при доведенні адекватності моделей реальному об'єкту.

Наукова новизна одержаних результатів:

-для об'єктів, в яких зони виходу продуктів, з геометричного боку, можуть бути зведені до крапки, запропонована структура апроксимації розподіленого об'єкту зосередженим,

-для об'єктів, які апроксимуються двома інерційностями та запізненням, аналітично знайдена амплітуда і частота