автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация процесса формования силикатного кирпича на базе микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием

На правах рукописи

ВЕТРОВ ЕВГЕНИИ ВИТАЛЬЕВИЧ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫХ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕССОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ

05 13 06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

--^ г Г43 1

Белгород - 2007

003177431

Работа выполнена на кафедре технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета им В Г Шухова

д-р техн. наук, проф Рубанов В Г д-р техн наук, проф Жусубалиев Жумат Турсунбаевич, Курский государственный технический университет

Научный руководитель -Официальные оппоненты

канд-т техн. наук, доцент Ломакин Владимир Васильевич, Белгородский государственный университет

Ведущая организация -

Старооскольский технологический институт филиал Московского института стали и сплавов (технологического университета)

Зашита состоится «26» декабря 2007 г в /2 часов на заседании диссертационного совета Д 212 014.04 при Белгородском государственном технологическом университете им В Г Шухова по адресу 308012, г. Белгород, ул Костюкова, 46, БГТУ им В.Г Шухова, главный корпус, ауд ГК 242 С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белгородского государственного технологического университета им. В.Г Шухова

Автореферат разослан «23» ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, д т н, доцент

Уваров

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Силикатный кирпич - экологически чистый строительный материал — изготавливается из смеси обожженной извести, кварцсодержащего песка и воды. С помощью высокого давления из смеси прессуется кирпич-сырец, отличающийся точными размерами и совершенством формы Основное применение силикатного кирпича - облицовка стен зданий различного назначения.

В настоящее время в России наблюдается строительный бум, который требует увеличения объема выпускаемых строительных изделий, что свидетельствует о необходимости повышения производительности, а следовательно ускорения процессов формования при сохранении качества продукции Это связано с разработкой алгоритмов управления прессовым оборудованием, обеспечивающих оптимизацию процесса прессования Синтез таких алгоритмов требует наличия математической модели процесса формования Наиболее значимые результаты по моделированию процесса были получены 50-80е годы XX века во ВНИИстроме С И Хвостенковым, Л М Хавкиным, а в области оптимизации процесса - первые существенные результаты были получены на кафедре технической кибернетики БГТУ им В Г Шухова

В связи с повсеместным внедрением ЭВМ в качестве устройств управления возникает ряд актуальных задач, связанных с вопросами формования силикатной смеси, прежде всего, это совершенствование способов и средств управления процессом формования

Цель и задачи диссертационной работы заключаются в повышении эффективности управления процессом формования силикатного кирпича

Поставленная цель достигается путем поэтапного решения следующих основных задач:

1 Разработка трехмерной математической модели процесса формования силикатного кирпича

2 Синтез оптимального закона управления перемещением прессующего штампа

3 Синтез закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования сырца силикатного кирпича

4 Разработка современных микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием

Научная новизна работы заключается в следующем > разработана трехмерная математическая модель для моделирования процесса формования силикатного кирпича и экспериментально проверена ее адекватность,

> синтезирован оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа,

> синтезирован закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования

Практическую значимость работы составляют ^ программные продукты, реализующие оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа,

современные микроконтроллерные устройства управления гидроприводами объемного управления, которые могут быть использованы во многих отраслях промышленности применяющих следящие гидроприводы

Результаты работы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» г Губкин, а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета (БГТУ) им В Г Шухова На защиту выносятся:

1 Математическая модель процесса формования силикатного кирпича

2 Оптимальный закона управления перемещением прессующего штампа

3 Закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования

4 Микроконтроллерные устройства управления гидроприводами объемного управления.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г Белгород, 2003г, на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика В Г Шухова, г Саранск, 2003г, на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания», г.Губкин, 2004г, на Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ - '2006», г Днепропетровск, 2006г

Публикации. Основные положения работы изложены в 12 печатных работах, в том числе. 4 патента Российской Федерации на полезную модель, 4 статьи и 4 доклада

Методы исследования. В работе применялись- методы системного анализа и математического моделирования, теории автоматического управления и, в частности, теории оптимизации, интегрального, дифференциального и вариационного исчислений, методы моделиро-

вания систем, методы анализа и синтеза цифровых систем управления, а также теория решения обратных задач динамики

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений Работа с учетом приложений изложена на 162 страницах машинописного текста, включающего 1 таблицу, 49 рисунков, список литературы из 134 наименований

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований, отмечены научная новизна, практическая ценность и результаты реализации работы

В первой главе приведены характеристики различных конструкций прессового оборудования для формования сырца силикатного кирпича Выявлены недостатки в различных конструкциях прессового оборудования и обоснована необходимость использования гидравлических прессов Проведена оценка различных подходов к построению систем автоматизации гидравлических прессов и оценен потенциал существующих систем управления в реализации эффективных алгоритмов управления процессом формования На основе объективных предпосылок, вытекающих из проведенного анализа, сформулирована цель исследования и задачи, решение которых приводит к достижению поставленной цели

Вторая глава посвящена разработке и исследованию математических моделей процесса формования сырца силикатного кирпича и математической модели гидравлического пресса объемного управления Силикатную смесь в пресс-форме можно представить в качестве вязкоупругой среды, описываемой уравнением

р(х,у,=,1) - Е .У. -. О + д2 У. - ■ 0 , (1)

& 1 3/сЬ

где р(х,у,г,1) — давление в сечении х,у,г в момент времени Па, Ц1(х,у,г,1) — функция сжатия смеси в сечении х,у,г в момент времени Л Е - модуль упругости смеси, Па, г| - коэффициент динамической вязкости смеси, Па с

С использованием системы сил действующих на элементарный слой смеси и уравнения вязкоупругой среды (1) математическая модель процесса формования силикатной смеси в закрытой пресс-форме принимает вид

Гд\(х,у^,<) ¿У*,>'.-.'), ¿>гу(-г,>,-,аУчу.г.О (2)

' &2 <к2д, н к Э2 д.-8! а 2

Начальное условие ц)(х,у,2,0)=0 Краевые условия \у(_х,у,0,1)= Уо(0> Ц1(х,у,На,1)^0, где ц/0(0 - функция перемещения формующего штампа

Аппроксимируя падение коэффициента трения смеси о стенки пресс-формы /(х,у) функцией, описываемой шарообразной формой с поверхностью Г, тогда, решив уравнение (2), получаем систему уравнений (3)

1.0=

(Е •;Г(/ус2 +т/( Игх+2г\х+р% + 2Ет2)у(1,у,к,1)+ +(-£т2-Г1тЖг,уД-1,0+11ту(',уД-1,/-О]/

(3)

Краевое условие примем в форме 5 образной функции следующего вида уо(0 = (Н0- Ак)(1- (1 + И т0)ехр(-(/ т0)) Плотность кирпича

определяется как, д«,(х у г л

р(х,у,г,г) = л (1— '') 8г

В результате моделирования процесса формования силикатного кирпича в закрытой пресс-форме, получены графики распределения плотности по объему сырца, по которым можно характеризовать процесс формования

При моделировании процесса двухстороннего формования силикатной смеси в закрытой пресс-форме начальное условие останется прежним, а краевые условия (2 6) примут вид, ¿)=У1(0>

Ч!(х,у,Но,1)=у2(1), где - функция перемещения формующего

штампа (нижнего), ц/2(0 - функция перемещения контрштампа (верхнего)

Рис. 2. Распределение плотности р(х,у,г) по объему кирпича сырца при двухстороннем формовании

Рис. 1. Распределение плотности р(х,у,г) по объему кирпича сырца при одностороннем формовании

^ КГ/мЗ

Проверку адекватности полученной модели произвели на основании анализа распределения плотности по объему сырца силикатного кирпича. Степень адекватности модели подчинена критерию Фишера и определяется по формуле мя, где Р\(уи\7) - значение крите-

■гД'У^У,) =-

рия Фишера при степенях свободы V, и у2; МБр — мера неадекватности модели; МБц — стандартная ошибка оценки.

Для определения степени адекватности модели 1-а (а - процен-тиль отклонения гипотезы об адекватности модели) необходимо определить значение интеграла функции Фишера

(4)

1-а= | /(со)дао

где ^(уьу2) - вычисленное значение критерия Фишера при степенях свободы V, и у2; /(со) - функция Фишера при степенях свободы V! и

Подставив значение и степени свободы V], в уравнение (4), получим значение интеграла Фишера равное 0,8332.

Таким образом, полученная модель адекватна экспериментальным данным с показателем 0,8332, что является удовлетворительным показателем для применения разработанной модели при проектировании формового оборудования и для прогнозирования падения плотности по высоте сырца, а также при использовании модели для синтеза закона перемещения формующего штампа, обеспечивающего минимизацию определенного критерия оптимальности.

Для моделирования процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе объемного управления были разработаны функциональная и структурная схема рассматриваемого процесса

Рис 3 Функциональная схема процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе объемного управления ЭГП - электрогидравлический преобразователь, РНРП - реверсивный насос регулируемой производительности, ПШ — прессующий штамп, ППСК -процесс прессования силикатного кирпича

Рис 4 Структурная схема процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе как объекта управления

Структурная схема процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе как объекта управления была получена из функциональной схемы и соответствующих структурных схем входящих в ее состав элементов электрогидравлического преобразователя, гидропривода объемного управления, а также уравнения прессования силикатной смеси в закрытой пресс-форме

В третьей главе осуществлен синтез оптимального алгоритма управления процессом формования силикатного кирпича и синтез закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования Одним из наиболее важных параметров этого процесса является удельное давление прессования, которое, однако, не является универсальной характеристикой процесса и прессов Такое положение обусловлено разнообразием конструкций и пресс-

форм и видами формуемых изделий, которые имеют разные соотношения геометрических размеров, неодинаковое время приложения усилия и различные скорости прессования В качестве наиболее приемлемой характеристики, учитывающей вышеперечисленные особенности процесса формования силикатных смесей, применяется работа прессования, которая определяется по уравнению

I Pit) u(/) dt, (5)

где А - работа прессования (кгс м), p(t) - общее усилие прессования (кгс), t>(i) - скорость поршня (м/с), tht2 - начало и конец цикла прессования (с)

В качестве алгоритма оптимального управления процессом прессования силикатного кирпича, будем считать такой закон перемещения прессующего штампа, который обеспечивает минимум работы прессования Для оптимизации процесса формования силикатного кирпича будем использовать дифференциальное уравнение (2), причем будем вести расчет на единичном слое площадью (dx х dy), на котором не будет проявляться влияние изменения коэффициента трения силикатной смеси о стенки пресс-формы f(x,у) Тогда уравнение (2) примет вид

Ед2ф,р f а3ц/(г,о | ft | а2у(у) dVz.o (6)

&25, RK" Sz dzdt a,2

Синтез оптимального алгоритма оптимального управления процессом прессования силикатного кирпича на основании уравнения (6) будет полностью соответствовать алгоритму оптимального управления полученному на основании уравнения (2), т к если критерий оптимизации выполняется на единичном слое (dx х dy), то он будет выполняться и по всей плоскости (х,у)

Решение дифференциального уравнения (6) при начальном условии и граничных условиях можно найти, применив к уравнению (6) преобразование Лапласа по переменной t В результате преобразований уравнение (1) примет вид

, , ... -2tt(r2"+2o/S м <4(0 (7)

= Е , 2аЯ0 1—--jr

-1+е " -1 ч е

Подставив уравнение вязкоупругой среды (7) в уравнение работы прессования (6), получим уравнение вида

А

- = i (*, (0 +к. (~-0-—)2 )dt, (8) уд JV ,4<0w л dt > >

(-2гсг + 2аН„)

™е е _

2 аН, 1

-2a(e(-2aZ + 2a"o)).

, 2аЯо -l + e а

—1 + е 0

Найдем функцию \|/о(0> которая обеспечивает перемещение прессующего штампа с минимальной работой прессования, для этого требуется минимизировать функционал (8), при краевых условиях и ограничениях следующего вида

У0(0) = 0,

1|/0(/]) = Я0-А1 =h>0, dV0(t)

(9)

¿fa ' max'

где H0 - начальная глубина засыпки смеси в пресс-форму, h„ - высота кирпича

Это задача вариационного исчисления, в результате решения которой функция перемещения прессующего штампа должна иметь вид

\ji0(t) = —t. Анализируя полученное решение можно заметить, что для

А

минимизации работы прессования штамп должен перемещаться по линейному закону с максимальной скоростью при которой не происходит запрессовки воздуха

Рассмотрим систему автоматического управления процессом формования сырца силикатного кирпича, построенную по принципу

— t

M(s)

Wws(s) Щ Wm(s) Z(s)

Ioc(s)

к„.

Рис 5 Структурная схема системы автоматического управления процессом формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе при управлении по положению прессующего штампа

После подстановки соответствующих передаточных функций в структурную схему (рис 5) получим передаточную функцию системы автоматического управления процессом формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе при управлении по положению пресс-штампа

w _83,03/+ 331,1s+ 12,5_

+2 067e-6i7 + 2,449e-4i' +1,216e-2i5 + 0,3136/ + 3,77 Is' +16,94/ + 27,0% +1)

Располагая полученной математической моделью можно произведем синтез такого управляющего сигнала, который необходимо подать на вход системы, при котором прессующий штамп переместится по оптимальному закону Очевидно, что данная задача представляет собой обратную задачу динамики

Для решения обратной задачи динамики необходимо, чтобы система была управляема и наблюдаема, что и имеет место в данном случае, так как ранг матриц управления и наблюдения был равен порядку уравнения движения, rang Ми =11, rang Mz -11

В качестве метода решения обратной задачи динамики выберем метод разложения сигналов по базисным функциям В качестве базисных функций выберем полиномы Лежандра

В результате вычислений и преобразований, обратная задача динамики формулируется как задача математического программирования

'ту ' V _ _

jj /;(')-£,Xе* А(0 £#->min, к = 0,/, i = l,n, (Ю)

' о\ 1 J 4'

"МОИ Vie[0,Г] Решив задачу математического программирования (10) для системы управления по положению пресс-штампа, получим, что оптимальное управление должно иметь вид

п

"опт (0 = ЕсГл (0 = -1Л 25е-006р,, (0 + 3,6721 е-005рюС0 ~ 0,0003 8429р9(/) +

4=0

+0,0017442р,(0 - 0,0032596/7,(0 + 0,00044892/?, (О + 0,0054971р5(0 --0,0090833/?4 (Г) + 0,016265р3(0 + 0,00021535p2(f) + 0,043976р, (г) + 0,048346/?,, (Г)

После подстановки соответствующих полиномов Лежандра Д0 = {р (0 к = oji] получим, что для реализации оптимального управления процессом формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе при управлении по положению пресс-штампа необходимо, чтобы закон управления прессом имел вид

uom(t) = -l,0805e-006í"+3,5431е-005г'°-0,00036797^ + 0,0016258í8--0,0027165?' -0,0011932¿6 +0,0088042/5 -0,013471í" -

управления при управлении nono- тимального выходных сигналов

ложению пресс-штампа

Аналогичным образом были синтезированы алгоритмы управления гидравлическим прессом объемного управления обеспечивающие реализацию оптимального режима формования сырца силикатного кирпича, при управлении по скорости пресс-штампа и управлении по положению и скорости пресс-штампа. Из анализа и синтеза полученных алгоритмов управления можно сделать вывод о том, что все способы управления дают хорошие результаты и обеспечивают перемещение пресс-штампа по закону близкому к оптимальному.

В четвертой главе осуществлен синтез микроконтроллериой системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича, в основу которого положены математические модели процесса формования на гидравлическом прессе, разработанные в главах 2 и 3, основные принципы проектирования микроконтроллерных систем автоматизации гидравлических прессов, сформу-лиронные в разделе 4.1.

Исходя из указанных положений, микроконтроллерная система автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича построена как распределенная иерархическая система, причем распределение задач между уровнями иерархии осуществляется на основе дифференциации функций, возложенных на систему, и их ранжирования. В соответствие с этим все множество решаемых задач распределено в три группы, отнесенные к соответствующему уровню иерархии трехуровневой системы автоматизации (рис. 8).

Рис 8 Иерархическая структура системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича

В работе предложены оригинальные аппаратные средства для построения микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича, защищенные четырьмя патентами Российской Федерации на полезную модель, обеспечивающие наблюдение за состоянием объекта и отработкой управляющих воздействий, формируемых микроконтроллером, и включающие организацию ввода-вывода информации между различными уровнями системы

На рис 9 представлена микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем, где 1 - микроконтроллер, 2 -усилитель, 3 - привод регулирующего органа, 4 - гидронасос регулируемой производительности, 5, 6 - гидролинии, 7, 8 - датчики давления, 9 - гидродвигатель, например гидроцилиндр, 10 - датчик положения, 11 - датчик скорости, 12 - блок связи с ЭВМ верхнего уровня, который связан с ЭВМ верхнего уровня (на чертеже не показана)

Рис 9 Микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем

Система построена как стандартная двухконтурная система автоматического регулирования и обеспечивает выполнение всех требований предъявляемых к ее работе

Результаты работы

В диссертационной работе была решена актуальная задача автоматизации процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе на базе микроконтроллерной системы управления прессовым оборудованием, выполняющей функции автоматического компьютерного формирования оптимальных параметров процесса прессования и автоматического обеспечения выполнения этих параметров

Результатами работы, послужившие развитием теоретических основ создания автоматизированных систем управления технологическим процессом формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе, являются

• разработанная адекватная трехмерная математической модель процесса формования силикатного кирпича в закрытой пресс-форме, учитывающая изменение коэффициента трения смеси о стенки пресс-формы, в зависимости от расстояния от участка смеси до стенок пресс-формы,

• синтезированный оптимальный закона управления перемещением прессующего штампа для формования сырца силикатного кир-

пича, позволяющий минимизировать удельную работу затрачиваемую на формование силикатной смеси,

• синтезированные законы управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования, при различных способах управления гидропрессом;

• синтезированная структура микроконтроллерной системы автоматизации, обеспечивающей автоматическое формирование и поддержание оптимальных режимом прессования силикатного кирпича на гидравлическом прессе,

• синтезированные микроконтроллерные устройства управления гидравлическим прессом, позволяющие создавать на их базе распределенные автоматизированные системы управления гидравлическими приводами различных областей применения

Результатами работы, заключающимися в практических рекомендациях по формованию сырца силикатного кирпича, являются

• в качестве оптимальной характеристики перемещения прессующего штампа (вне зависимости от типа пресса) необходимо стремиться к линейному закону перемещения прессующего штампа;

• при проектировании систем управления гидравлическим прессом для формования силикатного кирпича-сырца необходимо в качестве управляющих параметров использовать и перемещение и скорость прессующего штампа, так как сложность системы возрастает не значительно, а качество управления — увеличивается

Список научных трудов, опубликованных по теме диссертации:

1 Ветров, Е В Математическая модель процесса двухстороннего прессования силикатного кирпича как объекта управления /Ветров ЕВ// — Материалы Международного конгресса «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», посвященного 150-летию В Г Шухова, Часть Ш Вестник БГТУ №6 -Белгород Изд-воБелГТАСМ, 2003 -С 119-123

2 Ветров, ЕВ Микроконтроллерная система управления регулируемым насосом /Ветров ЕВ// Сб докладов региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания» Р32 - Отпеч В изд-ве «Тонкие наукоемкие технологии», Губкин, 2004 — С 137-141

3 Ветров, ЕВ О влиянии одной нелинейности на моделирование работы гидронасоса регулируемой производительности /Ветров ЕВ//

Материалы П Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ - '2006» Том 8 - Днепропетровск Наука и образование, 2006 - С 5-8

4 Ветров, ЕВ О проектировании систем управления гидравлическими приводами /Ветров ЕВ//- Промышленные АСУ и контроллеры, №5, 2007, С 9-12

5 Ветров, ЕВ Патент РФ №30884 Микроконтроллерная система управления регулируемого насоса /Рубанов В Г , Кижук А С , Бон-даренко В Н , Ветров Е В.// Опубл 10 07 2003г, БИПМ №19 С 904

6 Ветров, ЕВ Патент РФ №34658 Микроконтроллерный электрогидравлический следящий привод /Рубанов В Г , Кижук А С , Бонда-ренко В Н, Ветров ЕВ// Опубл 10 12 2003г, БИПМ №34 С.739

7 Ветров, ЕВ Патент РФ №37035 Микроконтроллерная система автоматического регулирования скорости прессования (варианты) /Рубанов В Г, Бондаренко В Н, Дементьев А И , Ветров ЕВ// Опубл 10 04 2003г, БИПМ №10 ч 4 С 670

8 Ветров, Е В Патент РФ №39923 Микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем /Рубанов В Г , Бондаренко В Н, Прокопенко М Н , Ветров ЕВ// Опубл 20 08 2004г, БИПМ №23 ч 4 С 699.

9 Рубанов, В Г Динамическая модель гидравлического пресса для прессования строительных смесей /Рубанов В Г, Бондаренко В Н, Ветров ЕВ// Вестник БелГТАСМ №3 - Белгород Изд-во Бел-ГТАСМ, 2003 -С.91-96

10 Рубанов, В Г Математическая модель процесса одностороннего прессования силикатного кирпича как объекта управления /Рубанов В Г , Ветров ЕВ// Современные технологии строительных материалов и конструкций Материалы Всерос науч -техн конф, посвящ 150-летию со дня рождения акад В Г Шухова - Саранск Изд-во Мордов ун-та, 2003 -С 120-125

11 Рубанов, В Г Моделирование процесса прессования силикатного кирпича /Рубанов В Г, Ветров ЕВ//- Строительные материалы, №11, 2006, С 6-7

12 Рубанов, В Г Разработка алгоритма управления процессом прессования силикатного кирпича /Рубанов В Г, Ветров ЕВ//- Строительные материалы, №9, 2003, С 30-31

Подписано в печать 20 11 07 Формат бумаги 60x84 1/16 Уел печ. л 1,1 Тираж ЮОэкз Заказ №45

Тиражировано ИП «Остащенко А А » 308036, г Белгород, ул Буденного 10,кв 14

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ И

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА.

1.1. Анализ технологического процесса производства силикатного кирпича и состояния его автоматизации.

1.2. Анализ прессового оборудования и изучение способов управления оборудования для формования силикатного кирпича.

1.3. Анализ существующих математических моделей процесса формования силикатного кирпича.

1.4. Формулировка целей и задач исследования.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ.

2.1. Разработка математической модели процесса прессования силикатного кирпича и оценка ее адекватности.

2.2. Анализ свойств гидравлического пресса как объекта управления и разработка математической модели процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе.

2.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФОРМОВАНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА НА ГИДРАВЛИЧЕСКОМ ПРЕССЕ.

3.1. Синтез алгоритма оптимального управления процессом формования силикатного кирпича-сырца.

3.2. Синтез закона управления гидравлическим прессом, реализующего оптимальное управление процессом формования силикатного кирпича-сырца

3.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МИКРОКОНТРОЛЛЕРНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПРЕССА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ СЫРЦА СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА.

4.1. Разработка функциональной схемы микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича.

4.2. Разработка микроконтроллерной системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича.

4.3. Разработка микроконтроллерных устройств управления гидравлическим прессом.

4.4. Выводы по главе.

Актуальность работы. Силикатный кирпич - экологически чистый строительный материал - изготавливается из смеси обожженной извести, кварцсодер-жащего песка и воды. С помощью высокого давления из смеси прессуется кирпич-сырец, отличающийся точными размерами и совершенством формы. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в автоклаве, в котором поддерживается высокое давление пара и температура 160-200 градусов по Цельсию, при которых известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение. Основное применение силикатного кирпича - облицовка стен зданий различного назначения [20, 122].

В настоящее время в России наблюдается строительный бум, который требует увеличения объема выпускаемых строительных изделий [115].

Применяют силикатный кирпич там же, где и обыкновенный глиняный кирпич, но с некоторыми ограничениями [5]. Нельзя применять силикатный кирпич для кладки фундаментов и цоколей, так как он менее водостоек, чем глиняный, а также для кладки печей и дымовых труб, так как при длительном воздействии высокой температуры происходит дегидратация гидросиликата кальция и гидрата окиси кальция, которые связывают зерна песка, и кирпич разрушается.

По технико-экономическим показателям силикатный кирпич превосходит кирпич глиняный. На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудоемкости производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25—35% ниже, чем глиняного.

В 50-80е годы XX века были проведены фундаментальные исследования по вопросам производства силикатного кирпича, наиболее значительные результаты были получены во ВНИИстроме С.И. Хвостенковым, JI.M. Хавкиным [122, 121, 123, 124]. Были проведены исследования по математическому описанию процесса формования силикатной массы в закрытых пресс-формах различными видами уравнений (логарифмическими, степенными, экспоненциальными и др.) [64], однако все эти уравнения являлись одномерными и не могли позволить судить о распределении плотности (прочности) по всему объему кирпича.

В связи с повсеместным внедрением ЭВМ в качестве устройств управления различными объектами (производствами, предприятиями) возникает ряд актуальных задач, связанных с вопросами формования силикатной смеси. Прежде всего, это совершенствование способов и средств управления процессом формования, для решения этих задач необходимо иметь адекватную математическую модель процесса формования смеси в закрытой пресс-форме, оптимальный закон перемещения формующего штампа, оптимальный закон управления прессом, устройства управления прессовым оборудованием построенные на базе современных микроконтроллеров.

Цель и задачи диссертационной работы заключаются в повышении эффективности управления процессом формования силикатного кирпича.

Поставленная цель достигается путем поэтапного решения следующих основных задач:

1. Разработка трехмерной математической модели процесса формования силикатного кирпича.

2. Синтез оптимального закона управления перемещением прессующего штампа.

3. Синтез закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования сырца силикатного кирпича.

4. Разработка современных микроконтроллерных устройств управления прессовым оборудованием.

Научная новизна заключается в следующем: разработана трехмерная математическая модель для моделирования процесса формования силикатного кирпича и экспериментально проверена ее адекватность;

У синтезирован оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа; синтезирован закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования.

Практическую значимость работы составляют:

S программные продукты, реализующие оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа; S современные микроконтроллерные устройства управления гидроприводами объемного управления, которые могут быть использованы во многих отраслях промышленности применяющих следящие гидроприводы. Результаты работы внедрены на ООО «Завод силикатного кирпича» г.Губкин, а также используются в учебном процессе кафедры технической кибернетики Белгородского государственного технологического университета (БГТУ) им. В.Г. Шухова.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель процесса формования силикатного кирпича.

2. Оптимальный закона управления перемещением прессующего штампа.

3. Закон управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования.

4. Микроконтроллерные устройства управления гидравлическими приводами объемного управления.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном конгрессе «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии» г.Белгород, 2003г., на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика В.Г. Шухова, г.Саранск, 2003г., на региональной научно-практической конференции «Современные проблемы технического, естественно-научного и гуманитарного знания», г.Губкин, 2004г., на Международной научно-практической конференции «Образование и наука без границ -'2006», г.Днепропетровск, 2006г.

Публикации. Основные положения работы изложены в 12 печатных работах, в том числе: 4 патента Российской Федерации на полезную модель, 4 статьи и 4 доклада.

Методы исследования. В работе для анализа процесса формования силикатного кирпича, синтеза оптимального закона управления перемещением прессующего штампа, а также синтеза закона управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования сырца силикатного кирпича применялись: методы системного анализа и математического моделирования, теории автоматического управления и, в частности, теории оптимизации, интегрального, дифференциального и вариационного исчислений, методы моделирования систем, методы анализа и синтеза цифровых систем управления, а также теория решения обратных задач динамики.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа с учетом приложений изложена на 167 страницах машинописного текста, включающего 1 таблицу, 66 рисунков, список литературы из 134 наименований.

4.4 Выводы по главе

В главе представлена функциональная схема системы автоматизации гидравлического пресса, при разработке которой были учтены основные принципы проектирования систем автоматизации гидравлических приводов прессового оборудования. На основании функциональной схемы была разработана иерархическая система автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича построенная на микроконтроллере, подобраны все технические элементы системы автоматизации.

Так же, путем моделирования дискретных систем, были учтены особенности работы систем автоматизации, построенных на основе микропроцессоров, произведен анализ влияния периода квантования в цифровых системах управления построенных по принципам управления по положению пресс-штампа, по скорости перемещения пресс-штампа, по положению и скорости перемещения пресс-штампа, на качество переходных характеристик системы управления процессом формования кирпича сырца. На основании этого анализа предложены наиболее рациональные периоды квантования при различных способах управления гидравлическим прессом, что указывает на тот факт, что использованием микропроцес

137 сорной техники в качестве устройств управления, при построении системы автоматизации, обеспечит тербуемое быстродействие системы.

Для построения системы автоматизации гидравлического пресса для формования сырца силикатного кирпича, были разработаны оригинальные микроконтроллерные устройства управления гидравлическим прессовым оборудованием, позволяющие управлять гидравлическим прессом по любому из рассмотренных способов управления, в том числе:

1. Микроконтроллерная система управления регулируемого насоса.

2. Микроконтроллерный электрогидравлический следящий привод.

3. Микроконтроллерная система автоматического регулирования скорости прессования (варианты).

4. Микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем.

Все вышеперечисленные технические решения защищены патентами Российской Федерации на полезную модель (см.приложения).

138

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе была решена актуальная задача автоматизации процесса формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе на базе микроконтроллерной системы управления прессовым оборудованием, выполняющей функции автоматического компьютерного формирования оптимальных параметров процесса формования и автоматического обеспечения выполнения этих параметров.

Результатами работы, послужившие развитием теоретических основ создания автоматизированных систем управления технологическим процессом формования силикатного кирпича на гидравлическом прессе, являются:

• разработанная адекватная трехмерная математической модель процесса формования силикатного кирпича в закрытой пресс-форме, учитывающая изменение коэффициента трения смеси о стенки пресс-формы, в зависимости от расстояния от участка смеси до стенок пресс-формы;

• синтезированный оптимальный закон управления перемещением прессующего штампа для формования сырца силикатного кирпича, позволяющий минимизировать работу затрачиваемую на формование силикатного кирпича-сырца;

• синтезированные законы управления гидравлическим прессом для оптимального управления процессом формования, при различных способах управления гидравлическим прессом;

• синтезированная структура микроконтроллерной системы автоматизации, обеспечивающей автоматическое формирование и поддержание оптимальных режимов прессования силикатного кирпича на гидравлическом прессе;

• разработанные микроконтроллерные устройства управления гидравлическим прессом, позволяющие создавать на их базе распределенные автоматизированные системы управления гидравлическими приводами различных областей применения.

139

Результатами работы, заключающимися в практических рекомендациях по формованию сырца силикатного кирпича, являются:

• в качестве оптимальной характеристики перемещения прессующего штампа (вне зависимости от типа пресса) необходимо стремиться к линейному закону перемещения прессующего штампа;

• при проектировании систем управления гидравлическим прессом для формования силикатного кирпича-сырца необходимо в качестве управляющих параметров использовать и перемещение и скорость прессующего штампа, так как сложность системы возрастает не значительно, а качество управления - увеличивается.

140

1. Абзгильдин Ф.Ю. Вопросы повышения качества силикатного кирпича. - Строительные материалы, №4, 1981. - С. 13-14.

2. Автоматизированное проектирование следящих приводов и их элементов / Под ред. В.Ф. Казмиренко. М.: Энергоатом издат 1984. 240с.

3. Авторское свидетельство СССР №928093, кл. F 15 В 9/03, 1981.

4. Айрапетов Д.П., Гинзбург В.П., Смирнов А.В. Кирпич в современном строительстве. Л.: Знание, 1984. - 46с.

5. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ. М.:Мир,1982.^188с.

6. Баженов П.И. Технология автоклавных материалов. Л.: Стройиздат, 1978.-366с.

7. Баранов В.Н. Электрогидравлические следящие приводы вибрационных машин. Л.: Машиностроение, 1988. -263с.

8. Богданович Л.Б. Гидравлические приводы. Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. - 232с.

9. Богданович Л.Б. Гидравлические приводы. Киев: Вища школа, 1980.-232с.

10. Большаков В.А., Попов В.Н. Гидравлика: Общий курс. Киев: Вища школа, 1989.-214с.

11. Бочаров Ю.А. Гидропривод кузнечно-прессовых машин. М.: Высшая школа, 1969. - 246с.

12. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.,Наука. Физматлит, 1980.-976с.: ил.141

13. Бутковский А.Г. Структурная теория распределенных систем.-М.:Наука,1977.-320с.

14. Бутковский А.Г. Характеристики систем с распределенными па-раметрами.-М.:Наука,1979.-224с.

15. Бушуев С.Д.,Михайлов B.C. Автоматика и автоматизация производственных процессов.-М.:Высшая школа ,1990.-256с.

16. Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров A.JI. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов. Учеб. пособие для техн. спец. ВУЗов. -Киев: Вища школа, 1987. 206с.

17. Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. Учеб. пособие для проф.-техн. училищ.-М.: Высшая школа, 1977,-160с.

18. Вейц B.JI. Динамика машинных агрегатов. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1969. 368с.

19. Берниковский В.Е. Эволюция прессового оборудования огнеупорного производства. М.: Огнеупоры и технологическая керамика.-1997,-№l.-C.33-38.

20. Ветров Е.В. О проектировании систем управления гидравлическими приводами. Промышленные АСУ и контроллеры, №5, 2007, С.9-12.

21. Виноградов А.А. Распределенные микропроцессорные автоматизированные системы контроля и управления в промышленности. Строительные материалы, №10, 1994. - С.24-25.

22. Воробьев Х.С., Хвостенков С.И., Гордеева И.С. Технология и свойства пористого силикатного кирпича на основе зол теплоэлектростанций// Строительные материалы.-1981.-№7.-С.13-14.

23. Галиуллин А.С. Обратные задачи динамики. М.: Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит., 1981.-144с.

24. Гамынин Н.С. Гидравлический привод систем управления. М.: Машиностроение, 1972. - 376с.

25. Гамынин Н.С. Гидравлический следящий привод. М.: Машиностроение, 1968. - 564с.

26. Гамынин Н.С. Динамика быстродействующего гидравлического привода. М.: Машиностроение, 1979. - 375с.

27. Гатих М.А. Физико-механические методы измерения и дозирования массы сыпучих материалов. Мн.:Наука и техника, 1987.-255с.

28. Геккер Ф.Р. Динамика машин, работающих без смазывающих материалов в узлах трения. М.: Машиностроение, 1963. 350с.

29. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. М.: Машиностроение, 1982. - 423 с.

30. Гидравлические прессы (некоторые конструкции и расчеты). / Под ред. Б.П. Васильева. М.: Машиностроение, 1966. 466с.

31. Гидроприводы и гидропневмоавтоматика станков. В.А. Федорец, М.Н. Педченко, А.Ф. Пичко, Ю.В. Пересадько, B.C. Лысенко. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1987. - 375 с.143

32. Голубенцев А.И. Динамика переходных процессов в машинах со многими массами. М.: Машгиз, 1959. 146с.

33. Городецкий М. Математическая модель объемных гидромашин. -Вестник машиностроения, №9, 1981, С. 11-13.

34. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства: Пер. с англ. -М.:Мир, 1987.-528 е.: ил.

35. Давыдов В.И. Резервы повышения надежности работы прессов на заводах силикатного кирпича. Строительные материалы, №4, 1977. - С.6-7.

36. Давыдов В.И., Ткачев И.В., Зотьев И.Г., Жданов Г.Ф. Резервы повышения надежности работы прессов на заводах силикатного кирпича// Строительные материалы.-1977.-№4.-С.6-8.

37. Динамика гидропривода / В.Н. Прокофьев, Б.Д. Саковский, В.К. Кутузов и др. М.: Машиностроение, 1972. 288с.

38. Динамика следящих приводов / Под ред. JI.B. Рабиновича. М.: Машиностроение, 1982.-496с.

39. Евдокимова Г.Г. Совершенствование системы управления заводом силикатного кирпича. Строительные материалы, №6, 1983. - С.5-6.

40. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. М.: Изд-во «Металлургия»,-1969.-264с.

41. Зейфман М.И. Изготовление силикатного кирпича и силикатных ячеистых материалов.-М. :Стройиздат, 1990.-184с.

42. Зеличенок Г.Г. Автоматизация технологических процессов и учета на предприятиях строительной индустрии.-М.:Высшая школа, 1975.-351с.

43. Иванов В.А., Ющенко А.С. Теория дискретных систем автоматического управления. М.: Наука, 1983.- 336с.

44. Ильюшин А.А. Механика сплошной среды.-М.:Стройиздат,1990.-310с.

45. Каминский В.И. Определение сил, действующих в распределительных и регулирующих устройствах гидравлических систем. Вестник машиностроения, №3, 1982, С.23-24.144

46. Кареев М.Ф., Филатов А.С. Переходные процессы в системах регулирования скорости прессования на горизонтальных гидравлических прессах с аккумуляторным приводом. «Кузнечно-штамповочное производство», 1970, №12, С. 17-22.

47. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. Пособие для вузов. -М.:Высш. шк., 1991.-400 е.: ил.5.

48. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: Линейные модели. -М.: Наука.Гл.ред.физ.-мат.лит., 1987.-304с.

49. Крутько П.Д. Обратные задачи динамики управляемых систем: нелинейные модели.-М.: Наука.Гл.ред.физ.-мат.лит., 1988.-328с.

50. Кудеярова Н.П. Технологически расчеты при проектировании заводов силикатного кирпича. Учеб. пособие. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1999.-80с.

51. Лебедев А.Н. Моделирование в научно-технических исследованиях. -М.: Радио и связь, 1989. 224 е.: ил.

52. Левит Г.А., Лурье Б.Г. и др. Определение потерь в элементах приводов подач станков и расчет направляющих скольжения по характеристикам трения / Руководящие материалы/, М.: ЭНИМС, 1960. -89с.

53. Лиснянский P.M. Автоматика и регулирование гидравлических прессов. М.: Машиностроение, 1975. 165с.

54. Ломака М.В., Медведев И.В. Микропроцессорное управление приводами промышленных роботов. М.: Машиностроение, 1990. 96с.

55. Ломакин В.В. Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.13.06-Белгород, 2002. 21с.

56. Ломакин В.В., Титов А.Г. Оптимизация процесса прессования в производстве силикатного кирпича //В сб. труд.: Компьютерное моделирова-ние.-Белгород:Изд-во БелГТАСМД998.-С.225-231.

57. Мамиконов А.Г. Проектирование АСУ: Учебник для спец. "АСУ" вузов. М.: Высш. Шк.,1987.-303с.: ил.

58. Мартынов В.К., Шестопал Ю.Т. Выбор уравнения прессования силикатного кирпича. Строительные материалы, №12, 1978, С.26-27.

59. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 3-х т. Т.1: Анализ и статистическая динамика систем автоматического управления / Под ред. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000, 748с.

60. Механизация процессов формования керамических изделий/ Д. Хюльзенберг, Х.-Г. Крюгер, Т. Ретиг, Г. Ферриер; Пер. с нем. А.П. Соловьева; Под ред. Ю.Е. Пивинского. М.:Стройиздат, 1984. - 263с.

61. Механика сплошной среды, т. I, Седов Л.И. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973.-536с.: ил.

62. Механика сплошной среды, т. II, Седов Л.И. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. 584с.: ил.

63. Микропроцессорные системы автоматического управления / Под ред. В.А. Бесекерского. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. 365с.

64. Митрохина М.М. Влияние некоторых технологических параметров на прочность сырца // Сборник трудов ВНИИстром, вып. 24(52).-М.: 1977.-С.56-57.146

65. Москвитин С. А., Соков О. А., Петров Н. В. Исследование математической модели экспериментального гидравлического вырубного прес-са // Сборник научных трудов. Том 9.- Орел: ОрелГТУ, 1997 г. С103-109.

66. Москвитин С.А., Петров Н.В., Соков О.А. Компьютерное моделирование динамики экспериментального гидравлического вырубного пресса //Известия вузов. Машиностроение. М.: 1997, № 7-9. с. 111-118.

67. Навроцкий K.J1. Теория и проектирование гидро- и пневмоприводов. -М.: Машиностроение, 1991. -384 с.

68. Негурица И.Л. Автоматизация технологических процессов в производстве силикатного кирпича. Строительные материалы, №5, 1985. -С.21-22.

69. Никитин О.Ф., Холин К.М. Объемные гидравлические и пневматические приводы. М.: Машиностроение, 1984. - 271с.

70. Оболашвили Е.И. Преобразование Фурье и его применение в теории упругости.-Тбилиси:1979. 75с.

71. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ. М.: Мир, 1987. -480с.

72. Парой А.О., Кулешов В.И. Состояние и перспективы развития гидро-пневмоприводов исполнительных устройств роботов. Автоматизация и современные технологии, №12, 1997, С.

73. Патент РФ №30884 Микроконтроллерная система управления регулируемого насоса. Рубанов В.Г., Кижук А.С., Бондаренко В.Н., Ветров Е.В. Опубл. 10.07.2003г, БИПМ №19. С.904-905.147

74. Патент РФ №34658 Микроконтроллерный электрогидравлический следящий привод. Рубанов В.Г., Кижук А.С., Бондаренко В.Н., Ветров Е.В. Опубл. 10.12.2003г., БИПМ№34. С.739.

75. Патент РФ №37035 Микроконтроллерная система автоматического регулирования скорости прессования (варианты). Рубанов В.Г., Бондаренко В.Н., Дементьев А.И., Ветров Е.В. Опубл. 10.04.2003г., БИПМ №10. ч.4. С.670.

76. Патент РФ №39923 Микроконтроллерная система комбинированного управления гидродвигателем. Рубанов В.Г., Бондаренко В.Н., Прокопенко М.Н., Ветров Е.В. Опубл. 20.08.2004г., БИПМ №23. ч.4. С.699.

77. Патрушева В.Н., Кузнецова Т.В., Никонова Н.С. Влияние сырья и технологических факторов на качество силикатного кирпича. Учебное пособие. М: МХТИ им. Д.И. Менделеева, 1985.-51с.

78. Петров Н. В., Соков О. А., Москвитин С. А. Математическая модель экспериментального вырубного пресса для неметаллических материалов //Сборник научныхтру-дов. Том 7.- Орел: ОрелГТУ, 1995 г. С168-173.

79. Петров Н.В., Москвитин С. Компьютерное моделирование динамики гидравлических прессов с насосным безаккумуляторным приводом при- разделительных операциях //Кузнечно-штамповочное производство. М.: 1998. №7. с. 38-42.

80. Петров Н.В., Пилипенко О.В., Третьяков В.В. Математическая модель гидравлического вырубного пресса с рычажным механизмом синхронизации//Кузнечно-штамповочное производство. М.: 1996. № 1. с. 27-30.

81. Пилипенко О.В. Динамика и совершенствование рабочего процесса гидравлического вырубного пресса с рычажным механизмом синхронизации. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Орел, ОрелГТУ, 1998. 17 с.

82. Подлесный Н.И. Элементы систем автоматического управления и контроля: Учебник / Подлесный Н.И., Рубанов В.Г. 3-е изд., перераб. и доп. -Киев:Вища школа, 1991.-461с.148

83. Попильский Р.Я., Кондрашев Ф.В. Прессование керамических порошков.-М.: Металлургия, 1968.-272с.

84. Потапенко А.Н., Ломакин В.В. Численное моделирование процесса прессования силикатного кирпича// Изв. ВУЗов. Строительство.-2000.~ №4-С.132-136.

85. Потураев И. Механика вибрационных машин с эластичными рабочими органами. Киев: Наукова думка, 1991. - 152с. ил.

86. Программирование микропроцессорных систем: Учеб. пособие для вузов по спец. «Автоматиз. сист. обр. информ. и упр.»/ В.Ф. Шаньгин,

87. A.Е. Костин, В.М. Илюшечкин, П.А. Тимофеев; Под ред. В.Ф. Шаньгина. -М.: Высш. В134шк.,1990.-303с.: ил.

88. Проектирование и расчет следящих систем / Д.В. Васильев, Б.А. Митрофанов, Г.Л. Рабкин и др. Л.: Судостроение, 1964. 607с.

89. Производство огнеупоров полусухим способом/ Карклит А.К., Ларин, А.П., Лосев С.А., Берниковский В.Е.-М.: Металлургия, 1972.-368с.

90. Рубанов В.Г. Автоматизация и управление объектами промышленности строительных материалов. Строительные материалы, №2, 1996. -С.18-19.

91. Рубанов В.Г. Принципы проектирования микропроцессорных систем управления для автоматизации технологических процессов.// Строительные материалы.-1994.-№8.-С.26-27.

92. Рубанов В.Г., Бондаренко В.Н., Ветров Е.В. Динамическая модель гидравлического пресса для прессования строительных смесей / Вестник БелГТАСМ №3. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2003. - С.91-96.

93. B.Г. Шухова / Редкол.: В.Д. Черкасов (отв. ред.) и др. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. - С. 120-125.149

94. Рубанов В.Г., Ветров Е.В. Моделирование процесса прессования силикатного кирпича. Строительные материалы, №11, 2006, С.6-7.

95. Рубанов В.Г., Ветров Е.В. Разработка алгоритма управления процессом прессования силикатного кирпича. Строительные материалы, №9, 2003, С.30-31.

96. Рубанов В.Г., Печенкин В.А. Проектирование систем управления в промышленности строительных материалов: Учебное пособие. М.: Изд. МИСИ, БТИСМ, 1987.-129с.

97. Сапелин С.А. Пути повышения качества формования силикатного кирпича.-В кн. Механизация технологических процессов в промышленности строительных материалов: Сб. тр./МИСИ,БТИСМ.-М.:1980.-С.187-191.

98. Сапелин С.А. Рабочий механизм пресса с увеличенной длительностью прессования (применительно к прессу CMC-152): Автореф. дис. . канд. техн. наук: 05.02.16.-Харьков, 1983.-18с.

99. Сватовский Н.Я. Производство силикатного кирпича на автоматизированных технологических линиях. Строительные материалы, №6, 1978.-С.5.

100. Свешников В.К. Станочные гидроприводы: Справочник. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение. 1995. - 448с.

101. Севостьянов B.C., Дубинин Н.Н., Герасимов М.Д., Ханин С.И. Расчет и проектирование оборудования для пластического и полусухого прессования материалов: Учеб. пособие Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 1997.- 156с.

102. Силенок С.Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии. Учебник для вузов. М.: Стройиздат,1973.-374с.

103. Следящие приводы: В 3 т. 2-е изд., доп. и перераб. / Под ред. Б.К. Чемоданова. Т. I: Теория и проектирование следящих приводов / Е.С. Блейз, А.В. Зимин, Е.С. Иванов и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999, 904с.150

104. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: Учеб. Для вузов 3-е изд., перераб. И доп. - М.: Высш. шк., 2001.-343с.: ил.

105. Соловьев А.А., Сапелин С.А. Влияние продолжительности формования на прочность образцов силикатного кирпича.-В кн. Механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов.-М.:1981,С.7-10.

106. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 712с.

107. Строительные машины. Справочник. В 2т. Т.2: Оборудование для производства строительных материалов и изделий/ В.Н. Лямин, М.Н. Горбо-вец, И.И. Быховский и др. Под общ. ред. М.Н. Горбовца.-М. .'Машиностроение, 1991 .-496с.

108. Тарко Л.М. Переходные процессы в гидравлических механизмах. -М.: Машиностроение, 1973. 167с.

109. Терехов В.А. Тенденции развития промышленности строительных материалов. Строительные материалы, №1 2001г. С.4-5.

110. Тимошенко А.Н. Специфика полусухого шлакоцементного кирпича // Образование, наука, производство: Сб. тез. докл. Международного студенческого форума. Белгород: Изд-во БелГТАСМ, 2002. - Ч.З. - С.208.

111. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем автоматического регулирования: Учеб. пособие для втузов. М.: Машиностроение, 1989. -752с.

112. Федоров С.М., Литвинов А.П. автоматические системы с цифровыми управляющими машинами. М.: Энергия, 1970. 255с.

113. Филлипс Ч., Харбор Р. Системы управления с обратной связью. М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. 616с.: ил.

114. Хавкин Л.М. Исследование оптимальных параметров формования сырца силикатного кирпича // Сборник трудов ВНИИстром, вып. 36(64).-М.: 1978.-С.135-139.151

115. Хавкин J1.M. Оптимальная формовочная влажность смесей для силикатного кирпича // Сборник трудов ВНИИстром, вып. 38(66).-М.: 1978.-С.63-67.

116. Хавкин JI.M. Технология силикатного кирпича.-М.: Стройиздат, 1982.-384с.

117. Хвостенков С.И. Выбор оптимальных размеров строительного кирпича и камней // Сборник трудов ВНИИстром, вып. 65(93).-М.: 1983.-С.59-63.

118. Хвостенков С.И. Закономерности полусухого прессования кирпича и пустотелых камней. Строительные материалы, №11, 1985. - С.24-25.

119. Хвостенков С.И. Роль поверхностных факторов в технологических процессах производства силикатного кирпича // Сборник трудов ВНИИстром, вып. 50(78).-М.: 1982.-С.82-85.

120. Хвостенков С.И., Золотухин А.А. Влияние удельной работы прессования на физико-механические свойства силикатного кирпича и пустотелых камней// Сборник трудов ВНИИстром, вып. 42(70).-М.,1980.-С.71-76.

121. Хвостенков С.И., Золотухин А.А. О выборе оптимального давления прессования силикатного кирпича// Сборник трудов ВНИИстром, вып. 38(66).-М.,1978.-С.73-79.

122. Хвостенков С.И., Золотухин А.А. О технических требованиях на разработку нового пресса для формирования силикатного кирпича// Сборник трудов ВНИИстром, вып. 47(75).-М.,1982.-С.88-96.

123. Холин К.М., Никитин О.Ф. Основы гидравлики и объемные гидроприводы. М.: Машиностроение, 1989. - 264с.

124. Хроменков Н.И. Автоматизированная система управления технологическими процессами производства силикатного кирпича на Калининском комбинате строительных материалов №2. Строительные материалы, №7,1979.-С.4-5.152

125. Шавлович З.А. Математическая модель гидравлического пресса с сервоусилителем типа С100 //Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения, 2001. С. 125-128.

126. Шмитько Е.И. Управление плотностью прессованных материалов путем рационального использования потенциала поверхностных и капиллярных сил. Строительные материалы, №8, 1993. - С.26-27.

127. Backe W. Neuartige hydraulischhe Antriebskonzepte // Werkstattc-technik. 1988, № S.613-617.

128. Clegg Andrew C. Self-tuning Position and Force Control of a Hydraulic Manipulator. Heriot-Watt University. 2000. 260p.

129. От БГТУ им. В.Г. Шухова От ООО «Завод силикатного кирпича»б

130. Приоритет полезной модели 27 февраля 2003 г.

131. Зарегистрирована в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10 июля 2003 г.

132. Срок действия патента истекает 27 февраля 2008 г.

133. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам *1. РОССИЙСКАЯ. ФВДВРАЦИМ

134. Пате нтообл адател ь( л и): Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов

135. Автор(ы): Рубанов Василий Григорьевич, Кижук Александр Степанович, Бондаренко Валентин Николаевич, Ветров Евгений Витальевичi1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ30884

136. МИКРОКОНТРОЛЛЕРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО НАСОСАf\ i^w1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ34658

137. МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫЙ ЗЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СЛЕДЯЩИЙ ПРИВОД11атентооблалатель(ли): Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова

138. Автор*ы): Рубанов Василий Григорьевич, Кижук Александр Степанович, Бондаренко Валентин Николаевич, Ветров Евгений Витальевич

139. Приоритет полезной модели 16 июня 2003 г.

140. Зарег истрирована в Государственном реесгре полезных моделей Российской Федерации 10 декабря 2003 г.

141. Срок действия патента истекает 16 июня 2008 г.

142. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным такайтеотшШтАЖ ФВДИРАШЩШppjj щШилJUJ шшшштш1. НА полезную МОДЕЛЬ ^37035 шш

143. АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ & ПРЕССОВАНИЯ (ВАРИАНТЫ)Жуниверситет им. В.Г.Шухова (RU) щ1. Ш Шq Лвтор(ы): Рубанов Василий Григорьевич (RU), ^щ Бондаренко Валентин Николаевич (RU), ^

144. Дементьев Антон Иванович (RU), Ветров Евгений Витальевич (RU) ^1. Ш Ш