автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация технологического процесса промышленного обжига природного гипса в агрегатах непрерывного действия

На правах рукописи

лл ■

I ^

\

ЧЕБОТАЕВА ЕКАТЕРИНА МИХАЙЛОВНА

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОМЫШЛЕННОГО ОБЖИГА ПРИРОДНОГО ГИПСА В АГРЕГАТАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.13.0S Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

А втофе рат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005010114

Москва-2011

005010114

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете (ГОУ ВПО МГСУ)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Горюнов Игорь Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Илюхин Андререй Владимирович кандидат технических наук, Цикиевич Юрий Израилович

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт специальных методов исследования-ВНИИСМИ, г. Химки, Московская обл.

Защита состоится « 9 » декабря 2011 г. в «_» часов на заседании диссертационного совета Д 212.126.05 в Московском автомобильно-дорожном государственном техническом университете (МАДИ) по адресу: 125319, г. Москва, Ленинградский просп., д. 64, ауд. 42

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАДИ Автореферат разослан «^Г» ^ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

\ Н.В.Михайлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Создание прогрессивных технологий с минимальными затратами материальных и энергетических ресурсов - одна из главных задач общественного производства.

Большие объемы строительства, которые намечено увеличить в ближайшие годы, требуют резкого роста промышленного производства строительного гипса и больших капиталовложений. Поэтому важнейшей задачей является изыскание путей снижения затрат, ибо их сокращение на производство гипса и изготовление на его основе строительных изделий только на 1 % позволяет ежегодно экономить более 4 млрд. руб.

Одним из основных технологических процессов промышленного производства гипсовых строительных материалов является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30 % стоимости готовых целевых продуктов. Кроме того, тепловая обработка потребляет около 80 % от расходуемых на весь технологический цикл топливно-энергетических ресурсов. Таким образом, создание экономичных тепловых процессов, среди которых важнейшим является процесс обжига сырья, позволит получать материалы и изделия высокого качества с минимальными затратами топлива и электроэнергии, даст возможность существенно уменьшить капиталовложения в сферу промышленного производства.

Наиболее эффективным и широко применяемым оборудованием для обжига природного гипса являются вращающиеся печи и печи кипящего слоя. Однако, значительные колебания количественных и качественных характеристик сырья, машин и агрегатов, используемых для его обработки, отрицательно влияют на технологические режимы обжига, снижают степень обжига исходных материалов и оказывают заметное негативное влияние на работу последующих участков производства.

Тепловая обработка гипса - один из самых энергоемких процессов его производства. Снижение энергоемкости может быть достигнуто только лутем применения экономичных технологий в совокупности с оптимальным управлением технологическим процессом.

Поэтому повышение эффективности тепловых агрегатов обжига гипса путем разработка математических моделей и алгоритмов управления, учитывающих особенности технологии процессов обжига гипсовых вяжущих материалов и ориентированных на современные средства вычислительной техники, обеспечивающей эффективность управления, определяют актуальность задачи исследований.

Цель работы.

Повышение качества и экономической эффективности промышленного производства строительного гипса за счет автоматизацированного упразднил процессом обжига гипсового сырья в тепловых агрегатах непрерывного дей-

ствия.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи: выполнен анализ физико-химических, теплофизических, аппаратурных и режимных особенностей процессов обжига пшсового сырья в прямоточных вращающихся агрегатах и печах кипящего слоя, зарубежного и отечественного опыта управления гипсообжиговыми агрегатами непрерывного действия, методов и средств их автоматизации;

определены зависимости максимальной величины концентрации целевого продукта обжига и момента времени, в который этот технологический параметр достигает своего максимумального значения;

сформирована критериальная функция оценки и оптимизации процесса управления технологией обжига гипсового сырья в виде функционала оптимальности, отражающего энергетическую эффективность системы управления тепловой обработкой гипса;

разработана математическая модель и решена задача оптимального управления обжигом гипсового сырья по предложенному критерию, позволяющая получить аналитическую зависимость параметров управляющего устройства от параметров математической модели;

разработана аналитическая методика расчета динамических процессе? загрузочных устройств - автоматических весовых дозаторов с регулированием по расходу при помощи изменения скорости ленты весового транспортера, для подачи компонентов веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья;

проведена экспериментальная проверка полученных результатов. Методы исследования. Результаты диссертационной работы получены на основе комплексного использования методов теории автоматического управления, оптимизации, математической статистики и моделирования. Научная новизна

Основным научным результатом является развитие теории и практик!--, автоматического управления и оптимизации процессов обжига гипсового сырья при промышленном производстве гипса.

Научная новизна работы заключается в разработке:

критериальной функции оценки и оптимизации системы управления технологическим процессом обжига пшсового сырья в виде функционала оптимальности, отражающего энергетическую эффективность системы управления тепловой обработкой гипса;

математической модели оптимального управления обжигом гипсового сырья по предложенному критерию;

структуры, функционального наполнения и методов оптимизации системы управления качественными характеристиками процессов обжига гипсового сырья в прямоточных вращающихся агрегатах и печах кипящего слоя;

аналитической методики расчета динамических процессов загрузочных

устройств - автоматических весовых дозаторов с регулированием по расходу, для подачи компонентов веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья.

Практическая ценность. Результаты исследований в области автоматизации процессов приготовления гипса заключаются в том, что они являются практической базой для научно обоснованного выбора структуры, критериев оценки и параметров настройки Системы управления промышленным производством строительного гипса за счет автоматизацированного управления процессом обжига гипсового сырья в тепловых агрегатах непрерывного действия, что позволяет повысить качество продукта обжига и экономические показатели производства. Результаты работы внедрены в ООО МСК «МОСТ-К» (г. Н.Новгород), а так же используются в учебном процессе МГСУ при подготовке инженеров по специальностям: 22.03.01 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 29.13 «Механизация и автоматизация строительства».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на: 9-й и 10-й научно-практических конференциях МГСУ «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности» (г, Москва. 2006, 2009 г. г.), а также научных семинарах кафедры автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ (2003-2010 г.г.)., кафедре автоматизации производственных процессов МАДИ (II У).

Публикации. Основные научные результаты работы изложены в 13 опубликованных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав основного текста, общего заключения и библиографического списка литературы, насчитывающего 128 наименований. Объем работы - 152стр., в том числе: основной текст - 112 стр., 36 рксуноков - 26 стр., перечень литературы -14 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность и сформулированы основные цели и задачи исследования.

Первая глава посвящена анализу современного состояния технологии обжига при производстве гипсовых вяжущих материалов из природного сырья. Выявлены преимущества и перспективы дальнейшего развития процесса в агрегатах непрерывного действия перед другими типами, действующими на предприятиях промышленности строительного комплекса.

Установлено, что повысить эффективность производства строительного гипса во вращающихся печах и печах кипящего слоя можно различными технологическими и организационными решениями, важнейшим из которых является модернизация систем оперативного контроля и автоматизированного управления режимами обжига на базе современных вычислительных средств. Модер-

низация упомянутых систем актуальна как для действующих, так и для проектируемых технологических объектов.

Проведенный анализ особенностей эксплуатации рассматриваемых печей обжига как объектов управления показал, что существующие системы управления далеки от совершенства, поскольку не позволяют получить потенциально возможный технико-экономический эффект процесса. Тем не менее, представляется целесообразным и своевременным приступить к выбору типа и построению математических моделей объектов и их последующего использования при разработке новых структур и алгоритмов управления, а также технических средств для их практической реализации.

Рассмотрены существующие системы автоматизации процесса обжига природного гипса в тепловых агрегатах непрерывного действия. Выявлены и изучены особенности используемых схем и способов управления.

В качестве наиболее перспективных структур, подлежащих дальнейшему анализу и исследованию, для которых необходимо сформулировать и решить задачу аналитического описания процессов управления в тепловых агрегатах непрерывного действия, являются:

система автоматического управления обжигом гипса в прямоточных вращающихся печах по температуре выходного трубопровода пылеулавливающего устройства;

система автоматического управления обжигом гипса в печах кипящего слоя, которая осуществляет поддержание эффективного режима обжига не только в одной конкретно заданной точке, но и в ее ближайших окрестностях.

Показано, что практика тепловой обработка гипса, развивается в направлении разработки систем автоматического управления обжигом гипса в технологических системах, состоящих из параллельно работающих обжиговых агрегатов.

Для разработки системы управления процессом обжига строительного гипса в тепловых агрегатах непрерывного действия необходимо:

осуществить выбор критерия п математическую постановку задачи оптимального управления объектом; выбор методов решения локальных задач автоматизации процессов дозирования и тепловой обработки гипса;

разработать функциональную и алгоритмическую структуры системы управления.

Вторая глава посвящена исследованиям процессов обжига в тепловых агрегатах непрерывного действия.

Качество целевого продукта обжига определяется количеством двугидрата перешедшего в полугидрат, которое, в свою очередь, зависит от продолжительности процесса, температуры и размеров обжигаемых частиц, а также типа теплового агрегата, определяющего режим движения материала и, соответственно, структуру математической модели объекта. При нагреве двугидрата сернокислого кальция СаБ04 • 2Н20 протекает

двухстадийная последовательная реакция, которую можно представить в ййдё: и . кг .

А -Ж->8, (1)

где - А , Я , Б , соответственно, двугират, полугидрат и ангидрит; К) , К2 -константы скорости реакции.

На первой стадии реакции (1), скорость которой равна

XV, ^Сд, (2)

происходит неполная дегидратация с образованием полугидрата, представляющего собой строительный гипс, а на второй стадии - полная дегидратация до получения безводного сернокислого кальция со скоростью

\У2 = К,Ск. (3)

Закон сохранения массы веществ, участвующих в приведенной реакции (1), и находящихся в реакционном пространстве любого из рассматриваемых агрегатов, приводит к совокупности уравнений материального баланса по твердой фазе.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

в Ср (ат /л) = &г ет Ох - сстсс - сгтог - ч^Сд - я2к2ск

-ЕК^СТ-Тв) (4)

Таким образом, математическое списание процесса обжига гипса в печи кипящего слоя включает в себя дифференциальные уравнения мгновенных материальных балансов по твердой фазе и теплового баланса печи.

Однако во вращающихся печах основные параметры, характеризующие течение процесса (температуры, концентрации сырья и продуктов обжига), зависят не только от времени, но и от пространственных координат.

При этом вся область, в которой ищется решение, разбивается на ряд зон, а материальные и тепловые балансы процесса обжига, составленные для печей кипящего слоя, решаются для каждой из зон последовательно.

При определении конкретного числа зон идеального перемешивания использовался способ подбора решения, соответствующего экспериментальной кривой распределения по уравнению:

Б / =п"(г"Г' ехр(-пг")/(п- 1)! (5)

Графическая интерпретация решения уравнения (5) представлена на рис.1, анализ которого показывает, что наилучшая воспроизводимость экспериментальной кривой возможна при числе зон равной 2 4-3, т.е. (2 < п < 3).

Рис.1. Решение уравнения (5): п - число зон идеального перемешивания.

Процессы обжига в агрегатах непрерывного действия, описываются системой линейных и нелинейных алгебраических и обыкновенных дифференциальных уравнений. Полученные на этой основе модели носят достаточно приближенный характер, а их использование для расчета систем автоматического управления процессами тепловой обработки гипса затруднительно, т.к. требуется переход к операторной форме представления уравнений в виде передаточных функций.

Необходимо определить максимальную величину концентрации целевого продукта обжига и момент времени, в который этот технологический параметр достигает своего маскимального значения.

При обжиге, как во вращающемся агрегате, так и в кипящем слое, концентрация исходного продукта (двугидрата) уменьшается экспоненциально, концентрация целевого продукта (полугидрата) возрастает, достигает максимума и затем снижается, а концентрация побочного продукта (ангидрита) увеличивается.

При обжиге гипса протекает двухстадийная последовательная реакция дегидратации (1), скорости которой в каждой стадии характеризуются уравнениями:

¿1СА/а1=-К1СА (6)

аск/аг = к,сА-к2ск (7)

ас$/си = к2ся (8)

Отсюда изменения концентрации вещества Я (целевого продукта обжига)

принимает вид:

Ск = К,С°А [е / (Ка-К,) ) + е Л' / (К, - К2)], {9)

а изменение концентрации вещества Э:

С8 = С°А [1 + К2е -к,' / (К, - К2) + К1в "V / (К2- К,)]. (Ю)

Эти уравнения установливают закономерности изменения во времени концентрации всех трех веществ - А, Л, Б, в реакции дегидратации природного гипса.

Значения констант скорости К1 и ^характеризуют величину максимальной концентрации целевого продукта обжига Я и момент времени ее достижения.

Момент времени, в который концентрация продукта Л становится максимальной, составляет:

I шах = 1 / Кср = [1П (К2 / К,) / (К2- КО] , (П)

где Кср - среднелогарифмическая константа скорости.

Максимальную концентрацию вещества Я определяется из соотношения:

Скга^С\ = (К1/К2)и'(К2-К1>. (12)

Концентрация двугидрата А уменьшается экспоненциально, концентрация полугидрата (целевого продукта) Л возрастает, достигает максимума, а затем снижается, и, наконец, концентрация ангидрита Б непрерывно увеличивается, причем наибольшая скорость возрастания Се отвечает максимуму

На рис.2 показано, как при различных величинах отношения ( К2 / К!) изменяеются кривые в координатах «концентрация - время» при дегидратации исходного сырья в изотермических условиях, а на рис.3 - кривые изменения относительных концентраций всех веществ, участвующих в реакциях дегидратации.

В связи с тем, что во вращающихся печах каждый из элементов сырья ведет себя как замкнутая реакционная система, они претерпевает одни и те же изменения. Однако, если уравнения для элементарной частицы описывают изменения концентраций во времени, то для вращающихся печей они должны показывать и распределение концентраций по длине барабана печи. Для этого следует произвести замену независимого переменного:

I = Ь / а,

где Ь - длина барабана печи; 9 - скорость движения материала

\ —'--

.. л&го та г

✓ у . ✓ г /

/ / / // / Г ' Д—А

/ / / / -уу

Рис. 2. Зависимость изменения концентраций исходного и целевого веществ обжига

<5-

Сх:

. . ■ ■ ♦ А

- / .V / V / г

' * ' "Щр -'у

ХА = 1—СД/Сдо

Рис. 3. Зависимость изменения относительных концентраций исходного, целевого и конечного веществ обжига

Характеристики, прдставленные на рис.2,3 показывают, что максимально достижимая концентрация вещества Я во вращающейся печи всегда выше соответствующей концентрации указанного вещества в печи кипящего слоя.

В третьей главе рассмотрены вопросы автоматизации процесса тепловой обработки природного гипса.

Решение задач автоматизации процесса тепловой обработки гипса требует формулировки оценки качества системы управления, разработки математической модели объекта управления с учетом специфики и общих закономерностей, протекающих в нем процессов, и технологических требований.

Построение математической модели тепловой обработки гипса с учетом предварительно сформированного критерия оптимальности позволяет решить задачу синтеза управляющего устройства с максимальным использованием свойств объекта.

Целесообразно рассматривать тепловую обработку природного гипса, как тепломассообменный объект, в котором наиболее существенными процессами являются энергетические взаимодействия элементов конструкции. В расчетной схеме объекта учтены следующие потоки тепловой энергии: = ?7cI0G0f - поступающий в тепловой агрегат ; Q1 = F3BaiB(ti -í3)- от теплового агрегата в изолирующий слой; йъ-Рщ аш tío + í/i ~ '2) - от теплоносителя к гипсу; Qa от изолирующего слоя в окружающую среду.

На основе расчетной схемы получена система уравнений энергетических балансов:

1 .Изменение запаса тепловой энергии теплоносителя -dEitdT = Ql -Q2-Q3 = c¡0m¡0dt¡ /дт;

2.Гипса- 5Ег¡дт = g3 + Qs -clü,n1(¡6u¡ст\ (13)

3. Изолирующего слоя - дЕ} /от = Q2~Q4 = c3m38t318т.

где: t3 - температура изолирующего слоя, 0 С; t0 - температура окружающей среды, °С; F1B - площадь поверхности теплообмена теплового агрегата и изолирующего слоя; а,в - коэффициент теплообмена между тепловым агрегатом и изолирующим слоем, Вт/м2*С; агн - коэффициент теплообмена между теплоносителем и гипсом, Вт/м2*С; t¡- температура гипса, °С; ~~ эм-

пирически е коэффициенты; сго - удельная теплоемкость гипса, кДж/кг °С; /«го - активная масса гипса, кг; Cj- удельная теплоемкость изолирующего слоя, кДж/кг °С, гп3 - активная масса материала изолирующего слоя, кг; сю -удельная теплоемкость энергоносителя, кДж/кг °С.

Подстановка выражений локальных потоков энергии в уравнения (13) приводит к следующей системе дифференциальных уравнений:

теплоноситель -

с10щ00Л1, / dr = -(F3Bo3s +F1Hcc2HZ, + Щ&0°Щ + F2Ha2HM2 + +F3Sa3iAt1 + rpl<1(t'>-t^AG, +r}cí(lG0°Át;

гипс- с2,щ0М2/8т = F2Ha2H¿lMl-Шг\ (14)

изолирующий слой теплового агрегата -

сгтъйЫг Мт = ~(Гзвазв +Рзназн)Д/3.

Модель объекта в векторно-матричной форме имеет вид:

с!Х/<1т = АХ+Ви, (15)

где-Х= [XI х2х3]; и = [и, и2 щ]; X; =Д/; х2 = Д/2; х3 = А /3; «,=0, = А ?;

0 Ъ120 В = ООО ООО

А =

ац а и а 11 а21 а22 0 а31 0 а33

где А - квадратная матрица, характеризующая динамические свойства объекта управления; В - прямоугольная матрица, характеризующая влияние управляющих воздействий;

Он = а12=Ргнаш1с1 ^

ац=Ръъ«ъъ1са; = 1 с20пЫ'> а22 = а23 = 0;

а31 = Рц>азв/сзтз'> «32 = о« = (Ргвагв +Р]назч)!с,т}; Ьи = ^'кА

Уравнение (15) дает передаточную функцию системы тепловой обработки гипса:

к (Т3р+1)

Ж2(р) =

Т,Т2р2 НЪ +Тг)р+\ '

(16)

где Т{Г2 = а2/аа, Т^ =с,/а0 , Г3 =6,/60 , к = Ь0/а0.

Задача оптимального управления выдерживанием режима тепловой обработки гипса, учитывая уравнение объекта регулирования (16):

сводится к тому, что требуется перевести объект из положения х=х0, х = 0 при ¡ = 0 в положении х = о, х - 0 за минимальное время.

Передаточная функция объекта разлагается на простейшие множители:

. ¿и

7,5 + 1 + 1

где т — т

к'1 1

к,

к2 = к

г2 - г,

и представляется двумя параллельно соединенными звеньями (рис.4) с выходными координатами у, и у2. Координаты у1 и Уг непрерьшны, а сумма их, умноженная на «У дает: х = (у, + у2 р _ Так как по условию задачи х = 0 , то

(У\ + У2 - 0 • Исходя из принципа максимума, управляющее воздействие, необходимое для попадания изображающей точке на линии ух + у2 = О, определяется выражением С/, = -\U\signx (о), т.е. имеется один интервал управления с координатами переключения и моментом переключения 0:

у,(0= УЛО>~/Т' 1-е"/г'

Уг

(0= у2(оУ^ + к,и

За время ^ из точки у, и у2 (рис.5) происходит попадание на прямую у,+у2 = 0, т.е., достигается заданное значение координаты х при приложении максимального воздействия и. Для удержания координаты на прямой у1 + уг = О, необходимо соблюдение равенства х=0 при свободном движении координат У\,Уг,х и управляющем воздействии на втором участке:

Г35 +1

Алгоритм оптимального управления системы и переходный процесс показаны на рис.6,7.

к Г^+1

%

К Г,5+1

Рис.4. Объект управления и

Рис.6. Алгоритм оптимального управления

Рис.5. Фазовый портрет системы

I [сек]

Рис. 7. Переходной процесс при одном интервале управления

В четвертой главе исследованы динамические процессы загрузочных устройств сырьевых компонентов гипса - дозаторов с регулированием по расходу.

Разработана аналитическая методика расчета динамических процессов за-

грузочных устройств - автоматических весовых дозаторов с регулированием по расходу при помощи изменения скорости ленты весового транспортера, для подачи компонентов веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья.

Рис. 8. Структурная схема дозаторов с регулированием по расходу

В структурной схеме дозатора (рис.8) весоизмеритель Д измеряет момент от массы материала М. Сигнал с выхода силоизмерителя подается на элемент умножения ЭУ, куда также поступает сигнал от датчика скорости (тахо-генератор). На элементе сравнения производится вычитание сигнала ЭУ и за-датчика, пока возникающий сигнал рассогласования не уменьшится до нуля. В дозаторах применяются регуляторы общепромышленного назначения, что сводит задачу обеспечения высококачественного дозирования к определению их оптимальных параметров настройки.

Исследовалась реакция системы при действии на нее скачкообразного возмущения, изменяющего массу материала на ленте от бо до за время 1 прохождения скачком по всей ее длины 1. Отклонения расхода материала, ссыпаемого с ленты, от заданного значения до и после момента т будут:

де«« (0= — КО-е- прио<г<т, де^ДО^КО-е**, при ст.

Очевидно, что технологическая ошибка дозирования по массе определяется суммой отклонений расхода от заданного значения за все время переходного процесса

р=)ь&сыпт=} ы„(ол

О 0 т

и равна для И- и ПИ- законов регулирования, соответственно:

yÜL + I

ЯГ £7,/С 2 3

ЛГ G, ЛГ '2 3 2 3

7W0 | r«G0F0 | 1 I

2 2

Из этих условий следует, что в дозаторах с переменной скоростью ленты нельзя ни при каких постоянных значениях настроечных параметров полностью скомпенсировать ошибку дозирования от действия скачка. Отсюда вытекает задача оптимизации, сводящаяся к выбору параметров К и Г„, обеспечивающих минимум ошибки дозирования с учетом статистического характера подачи материала.

Однако, необходимо учитывать не только величину ошибки, а также то, как часто она появляется в процессе дозирования, т.е. вероятность ее появления.

Очевидно, что величиной, характеризующей динамическую точность системы, будет площадь, ограниченная кривой произведения модуля ошибки дозирования |F(Gt)| на плотность вероятности величины массы Gy.

Так как замена \F(G])\ величиной F*(G|) не изменит условия минимума Ф(К,Тк), то функционал оптимальности системы примет вид:

Ф (К,Ти)= °*\F ( G \ )г f ( G \ )dG I -> min

GO-ЗО (17)

где <P(K,TJ - функционал от параметров К, Г„ по минимуму которого необходимо осуществлять выбор параметров К и Та.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований математических моделей системы тепловой обработки природного гипса.

Необходимо было экспериментально подтвердить возможность введения ' ряда допущений при аналитическом описании дозаторов (вид закона изменения скорости, понятие импульсного возмущения, безынерционность привода скорости ленты весового транспортера).

Результаты моделирования характеристик изменения величин AQ{t), V(t), M(t) при возмущении kx = (3/2)h0 для К= 0,019. показали следующее.

Скорость ленты весового транспортера на интервале времени от 0 до х меняется по закону близкому к параболическому, что обосновывает правомочность введенного при аналитических расчетах допущений.

Характеристики (рис.9) иллюстрируют применимость метода суперпозиции при действии на систему импульсного воздействия, представленного в виде двух скачков противоположных знаков, сдвинутых на величину длины импульса. При моделировании было проверено влияние различных значении инерционности на характер динамики САР. Из характеристик (рис.Ю.а, б, в)

видно, что влияние инерционности привода на вид переходных процессов существенно сказывается только при Г„р > Зс.

Ч

\

\

' / /

/ ".....

X

х / /

ч N. N _ у

-________

Рис.9. Реакция системы на импульсное воздействие различной длительности

V

\

ч

Рис.10. Изменение величин V(t), AQ(t), M(t) при К=Кот и наличии инерционности в кошуре регулирования: а - Гпр = 1 с; б - Гпр= 2 с; в - Г„р= 3 с; г - Гпр = 5 с.

Скорость ленты весового транспортера на интервале времени от 0 до т меняется по закону близкому к параболическому, что обосновывает правомочность введенного при аналитических расчетах допущений.

Характеристики (рис.9) иллюстрируют применимость метода суперпозиции при действии на систему импульсного воздействия, представленного в виде двух скачков противоположных знаков, сдвинутых на величину длины импульса. При моделировании было проверено влияние различных значений инерционности на характер динамики САР. Из характеристик (рис.Ю.а, б, в) видно, что влияние инерционности привода на вид переходных процессов существенно сказывается только при Гир > Зс.

Сравнение результатов экспериментальных исследований дозатора с пропорционально-интегральным регулятором с результатами аналитического расчета показали их хорошую сходимость.

Функционал оптимальности системы дозирование учитывает не только абсолютные значения динамических ошибок, но и вероятность их появления, выраженных произведением \F(Gx^f(GJ. Суммирование этого произведения в

диапазоне <70 ± За дает значение функционала.

Оптимальные значения коэффициента к по функционалу из условия:

дк

Частная производная (18) - это минимальная площадь, ограниченная кривой \Р(С1 /(в^ в диапазоне <70 ± За при различных значениях к.

Алгоритм решения задачи (13) сводится к тому, чтобы найти площадь, ограниченную кривой также ее минимум при различных значениях коэффициента к. Для этого диапазон = (30 ±3а (от 0,5Со до 1,5во) делится на десять интервалов через шаг, равный 0,1 во- Для каждого интервала вычисляется значение \Р(С0)\ ¡(Ой). Затем определяется сумма этих значений:

1.5О0 0.5С„

минимум которой при различных значениях коэффициента к позволяет определить его оптимальное значение (рис.11).

Рис. 11. Функционал оптимальности

Применительно к оптимальному по критерию энергетической эффективности управлению самонастраивающаяся системы наиболее целесообразны, поскольку реализуют оптимальное управление, находясь на границе устойчивости.

Самонастраивающаяся система может обеспечить необходимое качество процессов управления при изменении свойств объекта и изменении характеристик возмущающих воздействий.

Наиболее эффективными считаются самонастраивающиеся системы с замкнутыми цепями настройки корректирующих устройств, которые контролируют фактические характеристики замкнутой системы и сопоставляют их с эталонными, заранее установленными характеристиками. В соответствии с измеренными отклонениями осуществляется такое воздействие на корректирующие устройства, при котором фактическая характеристика замкнутой системы приближается к эталонной. Экспериментальные исследования самонастраивающейся системы с условной обратной связью проводились в соответствии со структурой представленной на рис.12.

и

Эталонная модель

Корреет. связь

---*

Регулятор

ИМ

Объект

Рис.12. Самонастраивающаяся система

Объект представлен апериодическим звеном с исполнительным механизмом в виде интегрирующего звена. Коэффициент передачи объекта К = 1, постоянная времени Т - 0,1 часа. В основном контуре регулирования принят пропорциональный регулятор с коэффициентом передачи Кр = 100. В качестве эталонной модели служило апериодическое звено с коэффициентом передачи КЕ = равном коэффициенту передачи объекта управления К и постоянной времени ТЕ - 0,02-0,5 Т0. Моделирование системы на ПК показало, что изменение постоянной времени объекта управления в пять раз, не оказывает существенного влияния на точность и качество регулирования.

На графиках (рис. 13) тонкой линией показан переходной процесс в эталонной модели, а толстой - в объекте, при ступенчатом изменении задания самонастраивающейся системы: рис. 13а постоянная времени эталонной модели в пять раз меньше постоянной времени объекта управления; рисЛЗв- в пять раз больше; рис.13б- равны. Система с эталонной моделью с успехом решает зада-

чу автоматической настройки регулирующей части при изменении динамических свойств теплового объекта.

Рис.13. Переходные процессы в самонастраивающейся модели.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Тепловая обработка гипса является одним из самых энергоемких процессов его производства. Снижение энергоемкости может быть достигнуто только путем применения экономичных технологий в совокупности с оптимальным управлением технологическим процессом.

2. На основе выявленных особенностей изменения концентраций всех веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья, определены зависимости максимальной величины концентрации целевого продукта обжига и момента времени, в который этот технологический параметр достигает своего максимумального значения.

3. При обжиге, как во вращающихся агрегатах, так и в печах кипящего слоя, концентрация исходного продукта (двугидрата) уменьшается экспоненциально, концентрация целевого продукта (полугидрата) возрастает, достигает максимума и затем снижается, а концентрация побочного продукта (ангидрита) увеличивается, причем наибольшая скорость его возрастания отвечает максимальной концентрации полугидрата.

4. Для реакций дегидратации, протекающих в агрегатах различного конструктивного оформления, для достижения максимальной концентрации целевого продукта обжига во вращающейся печи требуется меньшее время пребывания материала в рабочем пространства, чем в кипящем слое. При этом различие в величинах времени пребывания пропорционально увеличению отношения констант скорости реакций по сравнению с единицей.

5. Для повышения выхода прс-дукта целесообразно проводить обжиг при высокой температуре, если энергия активации первой реакции больше второй, и при низкой температуре, если большей является энергия активации второй реакции. Выход продукта обжига во вращающейся печи всегда выше, чем в печи кипящего слоя.

6. Разработанная математическая модель процесса тепловой обработки гипса, представлена тепломассообменным объектом управления с наиболее существенными энергетическими взаимодействиями теплоемких элементов конструкции вращающихся агрегатов и в печах кипящего слоя.

8. Разработанный критерий управления в виде функционала оптимальности, отражает энергетическую эффективность системы управления тепловой обработки гипса.

9. Решена задача оптимального управления по предложенному критерию, позволяющая получить аналитическую зависимость параметров управляющего устройства от параметров математической модели.

10. Разработана аналитическая методика расчета динамических процессов автоматических весовых дозаторов с регулированием по расходу при помощи

изменения скорости ленты весового транспортера для подачи компонентов веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья. Были рассмотрены варианты расчета для различных типов подвески в случае пропорционального и интегрального законов регулирования в контуре управления при импульсном и ступенчатом возмущениях.

11. Для оценки качества дозирования использовалась нескомпенсированная погрешность регулирования, минимум которой определяет соотношение настройки и конструктивных параметров системы. Однако вследствие зависимости нескомпенсированной погрешности регулирования от величины скачкообразного возмущения невозможно обеспечить ее равенство нулю, ни при каких постоянных величинах значений настроечных параметров.

12. Для учета влияния статистических свойств истечения материала из питателя на ошибку дозирорвания введен функционал оптимальности, минимизация которого определяет наилучшую точность дозирования и возможность выбирать оптимальные параметры для весовых транспортеров с различными типами подвески.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Горюнов И.И., Горулгв А.А., Чеботаева Е.М. Управление распределением нагрузок в системах параллельно работающих агрегатов обжига сыпучих строительных материалов. - В сб. тр. «Механизация и автоматизация строительства и строительной индустрии» - М.: АПК, 2004, №1, с 107-113.

2. Горюнов И.И., Чеботаева ЕМ. Строительно-технологические процессы и оборудование (учебное пособие для лабораторных работ). - М.: МГСУ, 2005, 38 с.

3. Чеботаева ЕМ. Горулев А. А. Автоматическая оптимизация процесса обжига гипсового щебня. - 3 сб. докл. 4-й межд. (9-й традиционной) научно-практ. хонф. молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, 2006, с. 222-223.

4. Горюнов И.И., Чеботаева ЕМ Математическое моделирование процесса обжига природного гипса. - В сб. « Автоматизация технологических процессов и инженерных систем. - М.: МГСУ, 2006, с.23-28.

5. Горюнов ИМ., Айрапетов АХ, Чеботаева ЕМ. Повышение качества управления процессом обжига строительного гипса. - Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века, 2007, № 6, с. 66.

6. Чеботаева Е.М., Горюнов ИМ. К разработке алгоритмического обеспечения АСУ ТП производства строительных материалов в тепловых агрегатах непрерывного действия. - В сб. докл. 5-й межд. (10-й юбилейной) научно-пракг. конф. молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, 2007, с. 466-470.

• 7 Горюнов ИМ, Алешковская А.А., Чеботаева Е.М. Определение оптимальных условий, максимизирующих выход целевого продукта при обжиге гипса в кипящем слое - Изв вузов, сер. "Строительство", 2007, № 6, с. 73-77

8. Айрапетов А.К., Горюнов ИМ, Чеботаева Е.М. Автоматизация загрузки сырья в

печи для обжига вяжущих материалов - Строительные материалы, оборудование, технологии ХХ1 века, 2007, № 7, с. 52-53.

*9. Горюнов И.И., Чеботаева ЕЖ. Аналитические модели тепловых агрегатов в технологии производства строительного гипса.- Вестник МГСУ, 2007,№3,с.82-84.

МО. Горюнов ИМ, Алешковская A.A., Чеботаева ЕЖ. Построение упрощенной математической модели процесса обжига гипса во вращающейся печи - Изв. вузов, сер. "Строительство", 2008, №4, с.82-86.

11. Чеботаева ЕМ, Горюнов И.И. Моделирование и оптимизация организационных структур и процессов обжига природного гипса в агрегатах непрерывного действия. -В сб. докл.12-й межд. межвузовск. научно-практ. конф. молодых ученых, докторантов и аспирантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, 2009, с. 453-455..

*12. Чеботаева ЕМ, Горюнов И.И, Основные задачи построения АСУ ТП обжига сыпучих строительных материалов. - Вестник МГСУ, 2011,№6,с.352-355

*13. Чеботаева ЕЖ, Формулирование и выбор критерия оперативной оптимизации обжига сыпучих строительных материалов. - Вестник МГСУ, 2011,№6,с.356-358.

* - работы автора, опубликованные в научно-технических журналах, в которых по решению ВАК РФ должны публиковаться основные научные результаты диссертаций.

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 за. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.: 8-499-185-7954,8-906-787-7086

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ГИПСА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ОБЖИГА СЫРЬЯ.

1.1 Состояние и особенности развития технологии производства строительного гипса.

1.2. Системы управления технологическими процессами производства строительного гипса.

1.3. Анализ физико-химических и технологических особенностей производства гипсовых вяжущих веществ.

1.4. Автоматическое управление обжигом природного гипса во вращающихся печах.

1.5 Автоматическое управление обжигом природного гипса в печах кипящего слоя.

1.6 Автоматизация управления системой параллельно работающих обжиговых агрегатов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

2. ПРОЦЕССЫ ОБЖИГА ГИПСА В АГРЕГАТАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

2.1. Описание процесса обжига гипса в печи кипящего слоя.

2.2. Математическая модель процесса обжига гипса во вращающейся печи.

2.3. Определение условий максимального выхода целевого про дукта при обжиге гапса во вращающейся печи.

2.4. Определение условий максимального выхода целевого продукта при обжиге гипса в печи кипящего слоя.

2.5. Анализ результатов математического моделирования процесса обжига гипса в печах непрерывного действия.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ В АГРЕГАТАХ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ГИПСА.

3.1. Задача разработки модели тепловых процессов.

3.2. Синтез математической модели процессов тепловой обработки природного гипса.

3.3. Управляемость и наблюдаемость объекта тепловой обработки гипса.

3.4. Алгоритм оптимального управления процессом поддержания постоянной температуры теплопрогрева гипса.

3.5 Система автоматического управления теплопрогревом гипса с использованием нечеткой логики.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЗИРУЮЩИХ СИСТЕМ ЗАГРУЗКИ ПРИРОДНОГО ГИПСА В АГРЕГАТЫ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.

4.1. Структурная схема дозаторов с регулированием по производительности.

4.2. Измерительные свойства весовых транспортеров при стандартных возмущениях

4.3. Измерительные свойства весовых транспортеров при случайном входном сигнале.

4.4. Переходные процессы дозаторов с маятниковой подвеской.

4.5. Исследование дозаторов с маятниковой подвеской весового транспортера.

4.6. Функционал оптимальности системы дозирования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ СИСТЕМЫ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ГИП

5.1. Задачи исследования.

5.2.Схема моделирования дозатора с маятниковой подвеской.

5.3 Моделирование динамических процессов.

5.4 Расчет функционала оптимальности.

5.5 Моделирование системы автоматического управления процессом тепловой обработки гипса.

5.6 Моделирование адаптивной системы регулирования.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5.

Создание прогрессивных технологий с минимальными затра-тами материальных и энергетических ресурсов — одна из главных задач всех отраслей строительства, в том числе и строительной индустрии, к которой относится производство гипсовых строительных материалов и изделий- В нашей стране оно получило наиболее широкое развитие во второй половине прошлого века.

Громадные объемы строительства, которые намечено увеличить в ближайшие годы, требуют резкого роста производства строительного гипса и больших капиталовложений. Поэтому важнейшей задачей является изыскание путей снижения затрат, ибо их сокращение на производство гипса и изготовление на его основе строительных изделий только на 1 % позволяет ежегодно экономить более 4 млрд. руб.

Одним из основных технологических процессов производства гипсовых строительных материалов является тепловая обработка, на которую затрачивается около 30 % стоимости готовых целевых продуктов. Кроме того, тепловая обработка потребляет около 80 % от расходуемых на весь технологический цикл топливно-энергетических ресурсов. Таким образом, создание экономичных тепловых процессов, среди которых важнейшим является процесс обжига сырья, позволит получать материалы и изделия высокого качества с минимальными затратами топлива и электроэнергии, даст возможность существенно уменьшить капиталовложения в сферу строительства.

Наиболее эффективным и широко применяемым оборудованием для обжига природного гипса являются вращающиеся печи и печи кипящего слоя. Однако, значительные колебания количественных и качественных характеристик сырья, используемых для его обработки машин и агрегатов отрицательно влияют на технологические режимы обжига, снижают степень обжига исходных материалов и оказывают заметное влияние на работу последующих участков производства. Поэтому проблема повышения эффективности тепловых агрегатов обжига гипса является важной задачей, решение которой возможно созданием автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ I'll) обжига гипсовых вяжущих материалов.

В связи с этим разработка математических моделей и алгоритмов управления, учитывающих особенности технологии процессов обжига гипса и ориентированных на современные средства вычислительной техники, с целью создания АСУ ТП, обеспечивающей эффективность управления, определяют актуальность темы диссертации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1.Тепловая обработка гипса— является одним из самых энергоемких процессов его производства. Снижение энергоемкости может бьггь достигнуто только путем применения экономичных технологий в совокупности с оптимальным управлением технологическим процессом,

2. На основе выявленных особенностей изменения концентраций всех веществ, участвующих в процессе дегидратации исходного сырья, определены зависимости максимальной величины концентрации целевого продукта обжига и момента времени, в который этот технологический параметр достигает значения своего максимума.

3. При обжиге, как во вращающихся агрегатах, так и в печах кипящего слоя, концентрация исходного продукта (двугцдрата) уменьшается экспоненциально, концентрация целевого продукта (полугидрата) возрастает, достигает максимума и затем снижается, а концентрация побочного продукта (ангидрита) увеличивается, причем наибольшая скорость его возрастания отвечает максимальной концентрации полугидрата.

4. Для реакций дегидратации, протекающих в агрегатах различного конструктивного оформления, для достижения максимальной концентрации целевого продукта обжига во вращающейся печи требуется меньшее время пребывания материала в рабочем пространства, чем в кипящем слое. При этом различие в величинах времени пребывания пропорционально увеличению отношения констант скорости реакций по сравнению с единицей.

5. Для повышения выхода продукта целесообразно проводить обжиг при высокой температуре, если энергия активации первой реакции больше второй, и при низкой температуре, если большей является энергия активации второй реакции

6. Выход продукта обжига во вращающейся печи всегда выше, чем в печи кипящего слоя.

7. Разработанная математическая модель процесса тепловой обработки гипса, представлена тепломассообменным объектом с наиболее существенными энергетическими взаимодействиями теплоемких элементов конструкции;

8. Разработанный критерий управления в виде функционала оптимальности, отражает энергетическую эффективность системы управления тепловой обработки.

9. Решена задача оптимального управления по предложенному критерию, позволяющая получить аналитическую зависимость параметров управляющего устройства от параметров математической модели.

10. Разработана аналитическая методика расчета динамических процессов автоматических весовых дозаторов с регулированием по расходу при помощи изменения скорости ленты весового транспортера. Были рассмотрены варианты расчета для различных типов подвески в случае пропорционального и интегрального законов регулирования в контуре управления при импульсном и ступенчатом возмущениях.

11. Для оценки качества дозирования использовалась нескомпенсирован-ная погрешность регулирования, минимум которой определяет соотношение настройки и конструктивных параметров системы. Однако вследствие зависимости нескомпенсированной погрешности регулирования от величины скачкообразного возмущения невозможно обеспечить ее равенство нулю, ни при каких постоянных величинах значений настроечных параметров.

12. Для учета влияния статистических свойств истечения материала из питателя на ошибку регулирования введен функционал оптимальности, минимизация которого определяет наилучшую точность дозирования и возможность выбирать параметры К для весовых транспортеров с различными типами подвески и интегральном законом регулирования.

1. Справочник по производству гипса и гипсовых изделий (под ред.

2. К.А.Зубарева). М.: Стройиздат, 1993, 336 с.

3. Балдин В.П. Производство гипсовых вяжущих веществ. — М.: Высшая школа,1983, 136 с.

4. Вихтер Я.И. Производство гипсовых вяжущих веществ. — М.: Высшая школа,1984, 272 с.

5. Еремин Н.Ф. Процессы м аппараты в технологии строительных материалов. — М.: Стройиздат, 1988, 220 с.

6. Горюнов И.И. Автоматизация управления организационно-технологическими системами и процессами предприятий строительного комплекса. — М.: МГСУ, 2006, 262 с.

7. Валъков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. — Л.: Машиностроение, 1983, 160 с.

8. Цирлин А.М. Оптимальное управление технологическими процес- сами. М.: Энергоатомиздат, 1986, 400 с.

9. Корытин А.М., Петров Н.К., Радимов С.Н., Шапарев Н.К. Автоматизация типовых технологических процессов и установок. — М.: Энергоатомиздат, 1988, 432 с.

10. Медведев Р.Б., Бондарь Ю.Д., Романенко В.Д. АСУ ТП в металлургии. — М.: Металлургия, 1987,256 с.

11. Минскер И.Н., Ицкович Э.Л. Методы анализа АСУ химико- технологическими процессами. — М.: Химия, 1990, 120 с.

12. Гинзбург И.Б., Непомнящий С.Б., Трачевский M.JI. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в промышленности строительных материалов (основы разработки, проектирования и внедрения). — JL: Стройиздат, 1991,272 с.

13. Завьялов В.А., Рульнов A.A. Теоретические основы автоматического управления строительно-технологическими процессами — М.: МГСУ, 2002,260с.

14. Ицкович Э.Л., Трахтенгерц ЭА. Алгоритмы централизованного контроля иуправления производством. — М.: Советское радио, 1987,352 с.

15. Автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами (каталог на примерах разработок ЦНИИКА). — М.: Цниитэ-иприборостроения, 1978, 166 с.

16. Современные тенденции автоматизации оперативного управ- ления сложными технологическими комплексами (обзорная информация) — М.: Цниитэи-приборостроения, 1981, вып. 5, ТС-3, 55 с.

17. Горбатов В.А., Кафаров В.В., Павлов П.Г. Логическое управле ние технологическими процессами. — М.: Энергия, 1982, 272 с.

18. ГОСТ 17194-86. Автоматизированные системы управления технологичес кими процессами. Термины и определения.

19. Автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами (каталог на примерах разработок ЦНИИКА). — М.: Цниитэ-иприборостроения, 1978, 166 с.

20. Системотехника строительства. Энциклопедический словарь (под ред. А.А.Гусакова). -М.: Фонд «Новое тысячелетие», 1999, 432 с.

21. Государственная система промьшшенных приборов и средств автоматизации — М.: Цниитэиприборостроения, (Каталог, т.5, вьш.2) 1986, 86 с.

22. Гельфанд Я.Е. Управление цементным производством с использованием вчис-лительной техники. — Л.: Стройиздат, 1983, 176 с.

23. Автоматизированные системы управления технологическими процессами и производствами (каталог на примерах разработок ЦИНИКА). — М.: Цниитэиприборостроения, 1978, 166 с.

24. Современные тенденции автоматизации оперативного управления сложными технологическими комплексами (обзорная информация) — М.: Цниитэиприборостроения, 1981, вып. 5, ТС-3, 55 с.

25. Вальденберг Ю.С., Дементьева М.А., Коган М.Л. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (пособие по монтажу и наладке). М.: Статистика, 1974, 180 с.

26. Гельфанд А.М., Кирштейн Б.Х., Шапиро Ю.З. Проектирование математического и программного обеспечения АСУ ТП. — В сб. науч. тр. ЦНИИКА. — М.: Энергоиздат, 1991, с. 17-20.

27. Мячев A.A. Организация управляющих вычислительных комплексов. — М.: Энергия, 1990, 271 с.

28. Эппггейн B.JI., Сеничкин В.И. Языковые средства архитектора АСУ. -М.: Энергия, 1989, 136 с.

29. Липаев В.В. Проектирование математического обеспечения АСУ. — М.: Советское радио, 1987,400 с.

30. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. — М.: Энергия, 1985, 375 с.

31. Галактионов А.И. Основы инженерно-психологического проектирования АСУ ТП.-М.: Энергия, 1988, 193 с.

32. ЗЗ.Катцан Г. Операционные системы. — М.: Мир, 1986, 471 с.

33. Справочник проектировщика автоматизированных систем управления технологическими процессами (под ред. Г.Л.Смелянского). — М.: Машиностроение, 1988, 528 с.

34. Честнат Г. Техника больших систем. — М.: Энергия, 1979, 656 с.

35. Уилсон А., Уилсон М. Информация, вычислительные машины и проектирование систем. — М.: Мир, 1988,416 с.

36. Динамические характеристики промышленных объектов регулирования (под ред. В.М.Рущинского). — М.: Мир, 1980,284 с.

37. Балакирев B.C., Володин В.М., Цирлин А.М. Оптимальное управление процессами химической технологии (экстремальные задачи в АСУ). — М.: Химия, 1988, 384 с.

38. Роткоп JI.JI. Статистические методы исследования на электрон ных моделях. -М.: Энергия, 1977,216 с.

39. Балакирев B.C., Дудников Е.Г., Цирлин А.М. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. — М.: Энергия, 1987, 232 с.

40. Математическое моделирование ( под ред. Дж. Эндрюса). — М.: Мир, 1989, 248 с.

41. Федоткин И.М. Математическое моделирование технологических процессов. — Киев, Выща школа. 1988,416 с.

42. Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. — М.: Металлургия, 1986, 240 с.

43. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. —М.: Наука, 1965, 340 с.

44. Рузинов Л.П. Статистические методы оптимизации химических процессов. — М.: Химия, 1972, 198 с.

45. Горский ВТ., Адлер Ю.П., Талалай А.М. Планирование промышленных экспериментов (модели динамики). — М.: Металлургия, 1988,112 с.

46. Гусаков A.A. Системотехника строительства. — М.: Стройиздат, 1993, 368 с.

47. Системотехника (под ред. А.А.Гусакова). — М.: Новое тысячелетие, 2002, 768 с.

48. Шапиро Ю.З. АСУ химическими производствами. Унифицированные решения. М.: Химия, 1988, 224 с.

49. Гусаков A.A. Системотехника строительства. — М.: Стройиздат, 1993, 368 с.

50. Беркут А.И. Теория и практика адаптивного управления производством товарного бетона. -М.: МГСУ, 2003, 192 с.

51. Горюнов И.И. Автоматизация управления организационно-технологическими процессами и системами предприятий строительного комплекса. — М.: МГСУ, 2007, 262 с.

52. Прыкин Б.В. Проектирование и оптимизация технологических процессов заводов сборного железобетона. — Киев, Вища школа, 1986, 302 с.

53. Шеин В.И. Физико-химические основы оптимизации технологии бетона. — М.: Стройиздат, 1987, 272 с.

54. Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулирования. М.: Энергоатомиздат, 1993, 282 с.

55. Математическое моделирование ( под ред. Дж. Эндрюса). — М.: Мир, 1989, 248 с.

56. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. — М.: Наука, 1988, 356 с.

57. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1991, 488 с.

58. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. — М.: Энергия, 1985, 375 с.

59. Бусленко Н.П. Математическое моделирование производственных процессов нацифровых вычислительных машинах. — М.: Наука, 1982, 314 с.

60. Длин А.М. Математическая статистика в технике. — М.: Наука, 1978,416 с.

61. Горюнов И.И. Автоматизация управления пррцессом обжига сырья в производстве строительно-технологической извести (кандидатская диссертация) — М.: МГСУ, 1999, 134 с.

62. Гонтарь А.Г. Автоматизация технологии производства строи тельного гипса во вращающихся печах (кандидатская диссертация) — М.: МГСУ, 1999,117 с.

63. Бабаджани Г. Автоматизация управления технологических комплексом обжига сыпучих строительных материалов (кандидат- екая диссертация) — М.: МГСУ, 2004, 142 с.

64. Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей. — М.: Стройиздат, 1983,416 с.

65. Волженский А.В., Буров Ю.С., Колокольников B.C. Минеральные вяжущие вещества. — М.: Стройиздат, 1983, 316 с.

66. Пиевский И.М., Печуро С.С. Исследование теплофизических процессов теп-ловлажностной обработки природного гипса. — Строительные материалы, 1989, №2, с. 18-20.

67. Печуро С.С., Ферронская А.В. Технический прогресс в производстве гипса и гипсовых изделий. -М.: ВНИИЭСМ, 1989,43 с.

68. Печуро С.С., Отечественный и зарубежный опыи производства гипса и его технико-экономическая эффективность. М.: ВНИИЭСМ, 1984, 67 с.

69. Воробьев Х.С. Гипсовые вяжущие и изделия. — М.: Стройиздат, 1989, 200 с.

70. Балдин В.П. Основы регулирования качества гипса при его дегидратации в аппаратах. — Строительные материалы, 1987, № 10, с. 28-29.

71. Кузнецова Н.М. Гипс, гипсовые и ангидритовые строительные детали. — Строительные материалы, 1986, № 3, с. 30-31.

72. Скрипник В.П. Перспективные технологические схемы производства высокопрочных гипсовых вяжущих из природного сырья. — Строительные материалы, 1986, № 6, с. 21-22.

73. Балдин В.П. Физико-химические основы управления процессом обжига гипса. — Строительные материалы, 1988, № 11, с. 23-24.

74. Пиевский И.М. Совершенствование тепловых агрегатов в производстве гипсовых вяжущих и изделий. — Строительные материалы, 1989, № 3, с. 5-6.

75. Вознесенский A.A. Тепловые установки в производстве строительных материалов и изделий. -М.: Стройиздат, 1988, 372 с.

76. Будников П.П.,Гинстлинг A.M. Реакции в смесях твердых веществ. -М.: Стройиздат, 1981, 582 с.

77. Янг Д. Кинетика разложения твердых веществ. — М.: Мио, 1989

78. Рульнов A.A. Математическое описание термообработки известняка. — ЖПХ АН СССР, 1987, № 11, с. 2617-2620.

79. Рульнов A.A., Горюнов A.A. Математическое описание процесса получения строительной извести. — В сб. тр. XI межд. науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях», т.З, г. Владимир, 1998, с.76-77.

80. Рульнов A.A., Комар А.Г. Математическое моделирование процесса обжига природного гипса. — Изв.вузов, сер.<<Строительство и архитектура», 1982, № 3,с.68-73.

81. Цымбал В.П. Математическое моделирование металлургических процессов. — М.: Металлургия, 1988,240 с.

82. Бусленко Н.П. Математическое моделирование производственных процессов на цифровых вычислительных машинах. — М.: Наука, 1984, 356 с.

83. Горюнов И.И. Автоматизация управления процессом обжига сырья в производстве строительно-технологической извести. — Канд. диссертация. — М.: МГСУ, 1999, 134 с.

84. Бабаджани Г. Автоматизация управления технологическим комплексом обжигасыпучих строительных материалов (на примере предприятий Республики Алжир). Канд. диссертация. -М.: МГСУ, 2004, 142 с.

85. Горулев A.A. Исследование и разработка системы управления процессом обжига сырья при производстве вяжущих материалов.— Канд. диссертация. М.: МГСУ, 2006,118 с.

86. Гонтарь А.Г. Автоматизация технологии производства строительного гипса вовращающихся печах. Канд. диссертация. - М.: МГСУ, 1999, 117 с.

87. Кочетов B.C., Ларченко A.A., Немировский Л.Р. и др. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов. — Л.: Стройиздат.1981,456 с.

88. Кочетов B.C., Кубанцев В.И., Ларченко A.A. и др. Автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов. — Л.: Строй-издат.1986, 392 с.

89. Буровой И.А. Автоматическое управление процессами в кипящем слое. — М.: Металлургия, 1969,471 с.

90. Лева М. Псевдоожижение. — М.: Недра,1981, 400 с.

91. Катализ в кипящем слое (под ред. И-П.Мухленова). — Л. Химия, 1987, 312 с.

92. Сыромятников Н.И., Васанова Л.К., Шиманский Ю.Н. Тепло- и массообмен вкипящем слое. М. Химия, 1989, 176 с.

93. Первозванский A.A. Курс теории автоматического управления. — М: Наука, 1986,616 с.

94. Справочник по теории автоматического управления (под ред. А.А.Красовского).-М. Наука, 1987, 712 с.

95. Лукас В.А. Теория автоматического управления. — М.: Недра, 1990,416 с.

96. Абдулханов H.H. Автоматическое управление материальными потоками в инженерных системах жизнеобеспечения. — Автореф. канд. диссер. — М.: МГСУ, 1999, 19 с.

97. Айрапетов А.К. Автоматическая оптимизация технологических систем получения сульфогипса. — Автореф. канд. диссер. — М.: МГСУ, 2003,22 с.

98. Евстафьев К.Ю. Разработка оптимальных структур подсистем управления материальными потоками в АСУ ИТ. Автореф. канд. диссер. — М.: МГСУ, 2001, 19 с.

99. Горюнов И.И. Моделирование и оптимизация организационно-технологических процессов и систем предприятий строительного комплекса. -Автореф. докт. диссер. — М.: МГСУ, 2007, 36 с.

100. Видинеев Ю.Д. Автоматическое непрерывное дозирование сыпучих материалов. М.: Энергия, 1984, 118с.

101. Барский Р.Г. Основы теории и построение систем автоматизированного управления процессами многокомпонентного дозирования строительных смесей. — М.: МАДИ, Докторская диссертация , 1988.

102. Битеев Ш.В. Управление связным дозированием. — М.: МАДИ, Докторская диссертация ,1991.

103. Марсов В.И. Синтез связных систем автоматизации процессов непрерывного дозирования компонентов бетонной смеси. М- МАДИ, Докторская диссертация , 1996.

104. Марсова Е.В. Синтез систем автоматизированного управления процессами непрерывно-циклического дозирования компонентов строительных смесей. М.: МАДИ, Докторская диссертация, 2000.

105. Агрба Н.З. Система автоматизированного связного управлениядозированием бетонной смеси максимальной производительностью с изменяющейся структурой. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1990.

106. Умирбеков Д.А. Высокоточная система автоматизированного управления процессом многокомпонентного дозирования смеси строительных материалов. -М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1991.

107. Поляков С.И. Автоматизация дозирования и учета расхода компонентов бетонных смесей. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1994.

108. Марсова Е.В. Автоматизированное управление процессом связного непрерывного дозирования по массе компонентов бетонной смеси. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1995.

109. Осипов А.Б. Автоматизация процесса непрерывного дозирования дорожностроительных материалов на основе дозаторов интеграторов расхода. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1997.

110. Абдулханов Д.Н. Автоматизация процессов дозирования строительных материалов с использованием интеграторов расхода с жесткой подвеской. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1998.

111. ИЗ. Абдулханова М.Ю. Автоматизация процесса непрерывного связного дозирования компонентов керамической массы с применением дозаторов с регулированием по расходу. М.: МАДИ, Кандидатская диссертация, 1999.

112. Пугачев A.B. Контроль и автоматизация переработки сыпучих материалов. —

113. М.: Стройиздат, 1999, 152 с.

114. Ольденбург Р., Сарториус Г. Динамика автоматического регулирования. — М.:

115. Госэнергоиздат, 1959, 490 с.

116. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М., Горулев A.A. Управление распределением нагрузок в системах параллельно работающих агрегатов обжига сыпучих строительных материалов. — М.: Академия проблем качества, 2004, № 1, с. 107-113.

117. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Строительно-технологические процессы и оборудование (учебное пособие для лабораторных работ). — М.: МГСУ, 2005, 38 с.

118. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Математическое моделирование процесса обжига природного гипса. — В сб. « Автоматизация технологических процессов и инженерных систем. — М.: МГСУ, 2006, с.23-28.

119. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Повышение каче- ства управления процессом обжига строительного гипса. — Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2007, № 6, с. 50.

120. Горюнов И.И., Алешковская A.A., Чеботаева Е.М. Определение оптимальных условий, максимизирующих выход целевого продукта при обжиге гипса в кипящем слое. Изв. вузов, сер. "Строительство", 2007, № 6, с. 73-77.

121. Айрапетов А.К., Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Автоматизация загрузки сырья в печи для обжига вяжущих материалов. — Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2007, № 7, с. 52-53.

122. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Аналитические модели тепловых агрегатов в технологии производства строительного гипса. — Вестник МГСУ, 2007, № 3, с.82-84.

123. Горюнов И.И., Чеботаева Е.М Математическое описание процесса твердения искусственных строительных конгломератов. — Технология бетонов, 2007, № 5, с. 24.

124. Айрапетов А.К., Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Модернизация тарельчатых питателей для загрузки влажных плохосыпучих материалоа.— Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2007, № 9, с. 48-49.

125. Айрапетов А.К., Горюнов И.И., Чеботаева Е.М. Построение упро- щенной математической модели процесса обжига гипса во вращающейся печи — Изв. вузов, сер. "Строительство", 2008, № 4, с 82-86.