LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Автоматизована система управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки

Український державний університет

харчових технологій




На правах рукопису







Пархоменко Іван Іванович


УДК 681.5:664.1



АВТОМАТИЗОВАНА СИСТЕМА УПРАВЛІННЯ

ДІЛЯНКОЮ ОЧИЩЕННЯ ДИФУЗІЙНОГО СОКУ

НА БАЗІ НЕЧІТКОЇ ЛОГІКИ






05.13.07 Автоматизація технологічних процесів




Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук









Київ 2002




Дисертацією є рукопис



Робота виконана в Українському державному університеті харчових технологій.



Науковий керівник: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Ладанюк Анатолій Петрович, Український державний університет харчових технологій, зав. кафедрою "Автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій".

Офіційні опоненти: Заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Богаєнко Іван Миколайович, заступник генерального директора НВК "Київський інститут автоматики"; кандидат технічних наук, професор Лисенко Віталій Пилипович, Національний аграрний університет, зав. кафедрою "Автоматизації сільськогосподарського виробництва".

Провідна установа: Одеський національний політехнічний університет, м. Одеса.



Захист відбудеться 15.05.2002 р.

О 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К26.058.05 Українського державного університету харчових технологій за адресою: 01033 Київ-33, м. Київ, вул. Володимирська, 68, ауд-311.



З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Українського державного університету харчових технологій.



Автореферат розісланий 14.04.2002 р.







Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к. т. н., доцент Філоненко В.М.


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Технологічний процес очищення дифузійного соку належить до класу складних хіміко-технологічних процесів. Даний процес є одним з основних в цукровому виробництві, який суттєво визначає його якісні та кількісні показники. Процес очищення складається із стадій, які пов'язані між собою складними відношеннями і характеризується значним ступенем невизначеності, великою розмірністю векторів вхідних збурень та координат стану, значним рівнем перешкод та інше. Застосування мікропроцесорних систем з типовими законами регулювання значною мірою підвищує якість управління процесами очищення дифузійного соку. Однак навіть ці системи не взмозі конкурувати з людиною в непередбачуваних технологічних ситуаціях, які досить часто виникають на виробництві. Крім того, нестабільність параметрів промислових агрегатів і каналів зв'язку також вносить суттєву похибку в результати управління і знижує якість кінцевого продукту. Суб'єктивне розуміння технологічного процесу, багатий виробничий досвід допомагають оператору успішно орієнтуватись в складних ситуаціях, які виникають в умовах реального виробництва.

Для того, щоб врахувати знання експертів з даної предметної області, постала проблема створення "інтелектуальної" системи автоматизованого управління, яка використовує накопичений досвід операторів-технологів при управлінні ділянкою очищення дифузійного соку. Таким чином, розробка "інтелектуальної" системи автоматизованого управління, яка використовує математичну нечітку логіку, є актуальною науковою проблемою.

Мета роботи полягає у створенні системи автоматизованого управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки. Для розробки даної системи були створені математичні моделі, алгоритми та формалізовані методики, які забезпечили використання експертно-лінгвістичної інформації, доступної проектувальнику на попередніх стадіях створення системи.

Для реалізації програми досліджень по розробці системи було виконано наступне: сформовані принципи моделювання ділянки очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки; визначені фактори, які впливають на якість протікання технологічного процесу очищення дифузійного соку; представлені всі впливаючі фактори як лінгвістичні змінні з відповідними терм-розбиттями; проведена ідентифікація об'єкта другої сатурації на основі статистичних вибірок з використанням авто- та взаємокореляційних функцій; розроблені математичні моделі об'єкта другої сатурації на базі нечіткої логіки; синтезована структура нечіткого локального регулятора другої сатурації та розроблена база даних та знань для даного регулятора на основі таблиць лінгвістичних правил; проведена апробація нечіткого локального регулятора другої сатурації на моделях; розроблені моделі фазифікації та дефазифікації, що дозволили переводити з цифрової форми вхідні сигнали в лінгвістичну форму та лінгвістичні вихідні, які утворюються в результаті активізації продукційних правил "ЯКЩО-ТО", в цифрову форму; створена база даних та знань автоматизованої системи управління ділянкою очищення дифузійного соку на основі правил-продукцій, що реалізують управління технологічним процесом в критичних ситуаціях та при реалізації локальних схем регулювання; розроблені спосіб та алгоритми управління технологічними параметрами ділянки очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки; створена структура автоматизованої системи управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки; проведена дослідна апробація системи автоматизованого управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки на Первухінському цукровому заводі.

Наукова новизна дисертаційних досліджень полягає в наступному: вперше проведений аналіз ділянки очищення дифузійного соку як об'єкта управління в нечіткому середовищі; вперше всі впливаючі фактори представлені як лінгвістичні змінні, що є необхідним для синтезу автоматизованої системи управління на базі нечіткої логіки; розроблена структура нечіткого локального регулятора другої сатурації на базі нечіткої логіки та лінгвістичного підходу і створена база даних та знань на основі таблиць лінгвістичних правил; розроблені алгоритми та спосіб управління технологічними параметрами процесу очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки; розроблена методика розрахунку за експертними оцінками кількісних значень якісних показників обладнання, засобів автоматизації, апаратно-схемного оформлення; розроблена структура автоматизованої системи управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки та лінгвістичного підходу з використанням правил-продукцій для критичних ситуацій та з таблицями лінгвістичних правил для локальних схем регулювання.

Практичне значення дисертаційної роботи полягає в тому, що створена автоматизована система управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки та лінгвістичного підходу з використанням бази даних та знань на основі правил-продукцій для критичних ситуацій та таблиць лінгвістичних правил для схем локального регулювання, яка пройшла дослідну експлуатацію на Первухінському цукровому заводі; розроблені алгоритми та спосіб управління технологічними параметрами на базі нечіткої логіки та лінгвістичного підходу з урахуванням формалізованих методик, які максимально акумулювали