LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Автоматизоване управління брагоректифікаційною установкою на основі сценарного підходу


Національний університет харчових технологій








Смітюх Ярослав Володимирович



УДК 663.52-007.5









АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ БРАГОРЕКТИФІКАЦІЙНОЮ УСТАНОВКОЮ НА ОСНОВІ СЦЕНАРНОГО ПІДХОДУ







05.13.07 - Автоматизація процесів керування





Автореферат


дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук








Київ – 2007

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному університеті харчових технологій

Міністерства освіти і науки України.


Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Кишенько Василь Дмитрович,

Національний університет харчових технологій, м.Київ,

доцент кафедри автоматизації та комп'ютерно – інтегрованих технологій


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Хобін Віктор Андрійович,

Одеська національна академія харчових технологій,

професор кафедри автоматизації виробничих процесів


кандидат технічних наук, доцент

Ладієва Леся Ростиславівна

Національний технічний університет НТУУ "КПІ", м.Київ,

доцент кафедри автоматизації хімічних виробництв





Захист відбудеться 12.12. 2007 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 26.058.05 в Національному університеті харчових технологій, за адресою: 01033, Київ-33, вул.Володимирська, 68, ауд. _А 311____




З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного університету харчових технологій за адресою: 01033, м.Київ-33, вул. Володимирська, 68.


Автореферат розісланий 07.11. 2007 р.






Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук, доцент В.М. Філоненко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА дисертаційної РОБОТИ


Актуальність теми.Процеси брагоректифікації є завершальною стадією виробництва спирту і здійснюються на брагоректифікаційних установках(БРУ). БРУ характеризуються значною енергомісткістю, складністю процесів масообміну, нестабільністю технологічних параметрів. Існуючі системи автоматизації БРУ, які забезпечують стабілізацію основних змінних процесів брагоректифікації, не дають можливостей для своєчасного реагування на різноманітні технологічні ситуації, викликані змінюванням якісних характеристик сировини, значним рівнем невизначеності поведінки об'єкта, кооперативним впливом діючих збурень. Брагоректифікаційні установки спиртових заводів є складними технологічними об'єктами, які характеризуються багатоцільовою поведінкою, причому пріоритетність цілей і згортка критеріїв, що відображують цілі, є змінними і залежними від обстановки, яка склалася в поточний момент на об'єкті управління. В таких умовах значно знижується ефективність управління через велику розмірність задачі синтезу управляючої дії в реальному масштабі часу.

При цьому зростає завантаженість оператора БРУ, який на основі виробничого досвіду та знань повинен в умовах дефіциту часу та інформації оперативно змінювати технологічні режими для забезпечення успішного функціонування об'єкта, що часто приводить до нераціональних витрат енергоресурсів і зменшення продуктивності БРУ. Розв'язати таку проблему можливо за рахунок створення сценаріїв розвитку об'єкта управління, що являють собою комплекс моделей мережевого типу, які з доцільною дискретністю відтворюють процеси змінювання обстановки в об'єкті управління в різних часових та просторових координатах – ситуаційно значущих зонах. Розробка сценаріїв розвитку об'єкта і на їх основі алгоритмів управління з використанням комп'ютерно-інтегрованих технологій, сучасних досягнень теорії та практики управління (синергетичний підхід та інтелектуальні механізми) дозволять підвищити ефективність управління брагоректифікаційними установками спиртового виробництва, що є актуальною задачею.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.Дисертація виконанав рамках науково – дослідної роботи Міністерства освіти і науки України "Створити наукові основи управління біотехнологічними процесами харчових виробництв на основі принципів самоорганізації та адаптації" (№ державної реєстрації 0104U000849).

Мета і завдання дослідження.Метою даної роботиє підвищення техніко – економічних показників функціонування БРУ та зменшення витрат енергоносіїв шляхом створення автоматизованої системи управління на основі сценарного підходу з урахуванням основних властивостей БРУ як складного об'єкта управління.

Основні задачі, що забезпечують досягнення мети роботи, полягають у наступному:

  • побудова багаторівневої математичної моделі БРУ та її дослідження;

  • статистичний аналіз експериментальних даних функціонування БРУ для виявлення основних властивостей та поведінки БРУ як складного об'єкта управління (ОУ) і побудова на їх основі алгоритмів сценарного управління;

  • вирішення задачі прогнозування параметрів стану БРУ та реалізація підсистеми прогнозування з використанням нейронних мереж;

  • лінгвістична апроксимація основних змінних процесів брагоректифікації;

  • розробка алгоритмів багатоцільового управління БРУ в умовах невизначеності на основі сценарного підходу, які дозволять підвищити якість продукції та продуктивність установки із забезпеченням мінімальних питомих витрат ресурсів;

  • розробка сценаріїв управління, які забезпечують організацію ефективних стратегій управління на основі інтелектуального аналізу ситуацій та динамічної пріоритетності критеріїв управління;

  • побудова інтелектуальної підсистеми автоматизованого управління БРУ.

Об'єкт дослідження - процеси брагоректифікації, які реалізовані на брагоректифікаційних установках спиртових заводів.

Предметом дослідження є системи автоматизованого управління брагоректифікаційними установками спиртових заводів.

Методи досліджень. Методи, що використовуються для вирішення поставлених задач, базуються на положеннях сучасної теорії автоматичного керування, методах системного аналізу, нелінійної динаміки і хаосу, ідентифікації, вейвлєт – аналізу, інженерії знань, багатокритеріальної оптимізації, імітаційного моделювання. Вірогідність основних теоретичних положень і результатів перевірялась з використанням математичного моделювання і експериментом у виробничих умовах.

Наукова новизна одержаних результатів.При вирішенні поставлених задач одержані нові наукові результати:

  • вперше запропонована ієрархічна нелінійна модель динаміки процесів брагоректифікації, яка враховує особливості об'єкта управління в умовах нерівноважності протікання