автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Энергосберегающее управление электрокамерными печами

На правах рукописи

БЕЛОУСОВ Олег Андреевич

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОКАМЕРНЫМИ ПЕЧАМИ

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2005

Работа выполнена в Тамбовском государственном техническом университете на кафедре "Конструирование радиоэлектронных и микропроцессорных систем".

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Муромцев Юрий Леонидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Шамкин Валерий Николаевич

кандидат технических наук Лунев Виктор Серафимович

Ведущая организация ОАО "НИИХИМПОЛИМЕР", г. Тамбов

Защита диссертации состоится "30" сентября 2005г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 260. 01 Тамбовского государственного технического университета по адресу: 392000. г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, Большой зал.

Отзывы в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000. г. Тамбов, ул. Советская, 106, ТГТУ, ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета.

Автореферат разослан "Ц" «сбруггъ 2005 г.

"Ученый секретарь диссертационного совета

А.А. Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Основными энергоемкими объектами на многих промышленных предприятиях являются электрокамерные печи, используемые для термообработки различных материалов. Особенностями этих печей как объектов оптимального управления являются: большая энергоемкость, циклический характер режима работы, меняющегося в зависимости от плановых заданий, разная продолжительность включенного состояния, частые замены объема и вида обрабатываемого материала, изменения заданного значения температуры в зависимости от вида загружаемого материала, наличие возмущений, вызываемых открыванием дверцы печи. Основные затраты энергии электрокамерных печей связаны с начальным разогревом печи и догревом до требуемой температуры после открывания дверцы. Для энергосберегающего управления динамическими режимами печей требуется значительный объем входной информации, которая не остается постоянной на временном интервале управления, а претерпевает существенные изменения как в планируемые, так и в случайные моменты времени.

Применяемые на практике системы управления электрокамерными печами не учитывают рассмотренных особенностей. Требуется создание систем, которые способны постоянно отслеживать вид и параметры модели динамики объекта, выбирать оптимальные режимы в любых встречающихся на практике состояниях функционирования. Такие системы способны обеспечить более высокие показатели качества переходных процессов по сравнению с обычными. Поэтому создание систем энергосберегающего управления электрокамерными печами, которые учитывают изменения состояний функционирования в процессе эксплуатации и обеспечивают требуемый уровень качества продукции, является своевременной и актуальной задачей.

Цель работы. Разработка методов, моделей и алгоритмов для решения задач анализа и синтеза оптимального управления электрокамерными печами и создание системы энергосберегающего управления, обеспечивающей управление динамическими режимами печей с минимумом затрат энергии.

Научная новизна работы»-Сформулирован и решен комплекс задач оптимального управления, который учитывает возможные режимы работы и изменения состояний функционирования электрокамерны^ печей, в том числе разогрев печи, стабилизацию температуры, устранение отклонений от заданной величины. Разработаны модели динамики электрокамерной печи, учитывающие изменения заданий, объем и вид загружаемого материала, продолжительность состояния печи с открытой дверцей. Модели удовлетворяют требованиям точности и позволяют решать задачи энергосберегающего управления в реальном времени. Исследованы задачи

управления динамическими режимами электрокамерной печи и группой электрокамерных печей для различных ситуаций с использованием аппарата нечетких множеств. Предложен алгоритм синтеза в реальном времени энергосберегающих управляющих воздействий с учетом состояния функционирования печи, допустимых энергозатрат и ограничений на качество продукции.

Практическая значимость. Разработаны программные модули для оперативного проектирования алгоритмического обеспечения системы энергосберегающего управления электрокамерными печами.

Разработана система энергосберегающего управления в реальном времени группой электрокамерных печей. В системе реализуется алгоритм управления, сочетающий методы синтезирующих переменных и нечеткой логики.

Применение данной системы с разработанными алгоритмами управления обеспечивает снижение затрат энергии в динамических режимах работы печи в среднем на 10... 11 %. Результаты внедрены на ФГУТ1 Тамбовский завод "Октябрь", ОАО "Тамбовполимермаш", ОАО АРТИ Завод, Тамбовский завод "Электроприбор" и ОАО "Тамбовгальванотехника".

Апробация работы. Основные результаты работы представлялись и обсуждались на следующих конференциях: II Всероссийская (VII Тамбовская межвузовская) научно-практическая конференция ТГУ (сентябрь, 2003 г.), VIII научная конференция ТГТУ (декабрь, 2003 г.), IX научная конференция ПТУ (апрель, 2004 г.), Всероссийская научно-техническая конференция г. Самара (июнь 2004 г.). Материалы исследований используются при подготовке инженеров по специальности 210201 "Проектирование и технология радиоэлектронных средств" и магистров направления 210205 "Информационные технологии проектирования электронных средств".

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитированной литературы, содержащего 122 наименования, и приложений. Содержание диссертации изложено на 146 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков и 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы исследования, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, отмечена ее научная новизна, практическая ценность и положения, выносимые на защиту. Дана аннотация работы по главам.

В первой главе "Системы управления электрокамерными печами" рассмотрены основные характеристики электротермического оборудования, классификация современных методов нагрева. Дается краткое описа-

нне электрокамерных печей, приводятся особенности их функционирования, анализируются факторы неопределенности, влияющие на вид и параметры оптимального управления. Рассмотрены структурные схемы систем оптимального управления с программной и позиционной стратегиями. Дан краткий обзор систем энергосберегающего управления, приведены сведения об отечественных и зарубежных программно-аппаратных средствах, применяемых в системах промышленной автоматизации, в том числе БСАБА-системах и САБЕ-средствах. Приведены постановки задач оптимального управления, учитывающие возможные состояния функционирования, рассмотрены алгоритмы, используемые для оперативного синтеза энергосберегающего управления с учетом факторов неопределенности.

Показано отсутствие алгоритмического обеспечения для энергосберегающих систем управления динамическими режимами в широком диапазоне исходных данных и актуальность энергосберегающего управления камерными печами.

Сформулированы цель и задачи диссертационной работы.

Во второй главе "Анализ энергосберегающего управления" исследуются задачи оптимального управления (ЗОУ) динамическими режимами камерных печей с учетом изменяющихся условий, рассматриваются модели процессов динамики, анализируются компоненты исходных данных ЗОУ, относящиеся к категориям детерминированных и "нечетких".

При проектировании систем энергосберегающего управления с использованием информационных технологий модель ЗОУ можно представить кортежем, содержащим обозначения модели динамики объекта управления М, минимизируемого функционала Т7, стратегии реализации оптимального управления 5, ограничений и условий О, т.е.:

М 2 = (1)

Р: (2)

* и

'о

5: «'(,) = (3)

О: и(г)е£/, (4)

2(0 е ^ (5)

или сокращенно

К={М,Р,8,0). (6)

В формулах (1) - (5) использованы следующие обозначения: г, 2 - вектор фазовых координат и допустимая область его изменения; и, V- управление и область его значений; г, /0, Ь - соответственно текущее время, начало и конец временного интервала управления; т - время запаздывания по каналу управления; А, В- массивы параметров модели объек-

та (А - при г, В - при и); J - минимизируемый функционал; /,/0, <р -функции, определяющие соответственно правую часть дифференциального уравнения модели объема, подынтегральное выражение функционала J и значение оптимальных управляющих воздействий и' в каждый момент времени Я - массив исходных данных для решения ЗОУ

Л = (/, А, В, х, I/, г, (7)

В качестве минимизируемого функционала в задачах энергосберегающего управления печами обычно рассматриваются затраты энергии

./, = • (8)

'о

При анализе и синтезе энергосберегающего управления возможны следующие случаи задания массива исходных данных (реквизитов) Я .

В первом случае все компоненты массива Л считаются известными и для расчета ОУ он имеет вид

Л, . (9)

Во втором случае точные значения параметров А, В, х модели в начальный момент времени (0 неизвестны, они корректируются на начальном временном участке [¿0,г0 + Дг], скорректированный массив реквизитов принимает вид

Лг=(Аг,Вг,тг,и„и,,г(^ (10)

В третьем случае в связи с измененными условиями функционирования требуется уточнить вид модели и ее параметры, которые здесь могут быть представлены интервальными значениями или нечеткими числами

Лз =(4Д,т„ин,ив,г(* 0 +Дг,),2\2,г0 +Аг„?к), (И)

здесь Дз, Вг, т,, ?к рассматриваются как нечеткие числа.

В реальных условиях эксплуатации компоненты модели ЗОУ и массива Я не остаются постоянными. Это, прежде всего, относится к параметрам модели объекта, задаваемым концам траектории изменения вектора фазовых координат, продолжительности временного интервала управления, границам изменения управляющих воздействий и другим компонентам массива исходных данных. Изменения компонентов кортежа К и массива исходных данных Я могут происходить как между временными интервалами управления, так и внутри этих интервалов. При каждом таком изменении требуется заново решать ЗОУ, так как для новых К и значений массива /? оптимальное управление будет другим.

Задача оптимального управления динамическими режимами электрокамерной печи формулируется следующим образом. Задаются: вид мате-

матической модели динамики М печи, которая должна учитывать изменение температуры ДТ внутри печи (после открывания дверцы) и величину загрузки V, требования к динамическому режиму (ДР) и вид минимизируемого функционала J. При этом вид модели М и требования ДР становятся известными непосредственно перед началом процесса управления. Требуется оперативно (за допустимое время) проверить существование решения ЗОУ, если решение существует, то определить вид и рассчитать параметры функции ОУ. В противном случае - определить управление, при котором динамический режим отличается от требуемого на допустимую величину, например, незначительно увеличивается временной интервал управления [¿0,гк].

В процессе реальной эксплуатации печей в зависимости от сложившейся производственной ситуации возможны следующие задачи управления динамическими режимами в них.

Задача 1 Для известной модели динамики объекта •

и ограничениях

V/К(г)<Ф„М (13)

*(•) = (*(*),/е (14)

требуется определить оптимальное управление и' (I), переводящее печь из начального состояния в конечное, т.е. ,

2(А>) ~> г((к) = г", (15)

при минимуме функционала (8).

В данной задаче массив исходных данных (9) в начальный момент времени (о полностью известен. Решение задачи (12) - (15) по данным Я 1 производится с помощью алгоритма, содержащегося в базе знаний системы управления. Эта задача характерна для режима разогрева печи со стандартной загрузкой, т.е. количество и вид загружаемого материла известны и соответствующие им значения параметров модели берутся из базы данных.

Задача 2 В отличие от задачи 1 здесь параметры модели (12) требуют уточнения. Поэтому для временного интервала [¿0>г0 + Д<] используется управление и, (О, получаемое решением задачи 1, т.е.

Юбр^о+ДФ "00 = ".(')■

По значениям и,(•) = (к,((), *е[/0,*0+Дф и = / е[*0,Г0+Дф корректируются параметры модели Ли Вх, Т(. На интервале времени £ е [г0 + Д^] для полученной модели динамики

г = Л2г(() + В2и(Г-т2), и массива данных Я2 (10) определяется и реализуется управление

«КО, ге[г0+дг,д.

Задача 3 Решается при существенном изменении ситуации в печи, например, после открывания дверцы и увеличения или уменьшения объема загрузки. Здесь требуется идентификация вида и параметров модели (12), а также коррекция времени /к. Для этого на временном интервале + с Л^ > А? регистрируются траектории «,(•) = = (н,(0> ге[*0,/0+Д/,]) и 2{») = г е [^,^+Дг,]), затем по значениям М[(*), г(») определяется вид модели и оцениваются ее параметры.

При выборе вида модели и определении времени 1К окончания переходного процесса используется алгоритм нечеткого вывода. Затем для полученной модели

г е[*0 + : л = 4г(/) + -В,и(Г-т,), и массива исходных данных (11) определяется

«М 1 е К+'ЦЛ].

Задача 4 Данная задача решается, когда невозможно достоверно идентифицировать вид модели, ее параметры или скорректировать время 4, а также в случае, если задача оптимального управления не имеет решения для полученного массива исходных данных. В сложившейся ситуации выработка управляющих воздействий производится с использованием нечеткой логики.

В качестве исходных данных при решении задачи 4 используются вектор измеряемых величин А'гам = (Г, Гокр., АТ) и вектор величин задаваемых оператором Хоп = (V, Гзад, Тк), здесь Т - температура внутри камеры, Г01ф - окружающая температура, АТ - изменение температуры внутри камеры, V - объем загрузки обрабатываемого материала, Гид - заданная оператором температура для конкретного технологического цикла, АТГ - допустимое отклонение конечной температуры. Разность температур АТ и загрузка V рассматриваются как входные лингвистические переменные 3 = (ДГм,ДГср,АГ6) и с термами соответственно АТм,АТср,АТ6 - "малое отклонение", "среднее отклонение", "большое отклонение" температуры внутри камеры печи и Уи, Уср, - "малая за-

грузка", "средняя загрузка" и "большая загрузка" для загружаемого материала в камеру печи.

Выходной лингвистической переменной является "мощность" Й = (^Д'-РсрЛДс) > 3Десь Дм" "очень малая мощность", Ри - "малая мощность",^, - "средняя мощность", Р6 - "большая мощность", Рл -

"очень большая мощность", их функции принадлежности приведены на рис. 1.

Рис. 1 Функции принадлежности для термов выходной лингвистической переменной "мощность "

Алгоритм нечеткого управления печью реализуется с помощью системы продукционных правил Пг} =Т^9, которые для входов "Отклонение температуры при загрузке" ( ДТ, °С) и "Величина загрузки" (У, кг) определяют значения выходной переменой "мощность"( Р, %), т.е.

" £ {^ом> ^ср> ^об) ■

Алгоритмы решения сформулированных задач используются в разработанной системе энергосберегающего управления.

В третьей главе "Синтез энергосберегающего управления" на основе результатов полного анализа ЗОУ на множестве состояния функционирования, полученных в главе 2, рассматриваются задачи оперативного синтеза энергосберегающего управления.

При рассмотрении всего комплекса задач управления электрокамерными печами выделяются следующие основные режимы работы:

- энергосберегающий разогрев печи до заданной температуры к требуемому моменту времени;

- стабилизация температуры в печи, т.е. поддержание требуемой температуры с использованием алгоритма регулирования при незначительных отклонениях регулируемой величины от заданного значения;

- устранение существенных отклонений регулируемой величины от требуемой с минимумом затрат энергии;

- режим перехода от разогрева к стабилизации, позволяющий исключить значительное скачкообразное изменение управляющего воздействия.

Наибольший интерес для практики представляют задачи синтеза управляющих воздействий в реальном времени с использованием программной и позиционной стратегий. При программной стратегии, т.е. для моделей ЗОУ вида <М, Р, 5 = Б„р, 0> задача синтеза ОУ в реальном времени решается непосредственно микропроцессорным управляющим устройством и заключается в следующем. Для заданного массива исходных данных в состоянии функционирования И требуется за время Л?, не превышающее шаг дискретизации работы микропроцессорного устройства, рассчитать значения вектора синтезирующих переменных Ц, затем по значению Ь/, определить вид функции ОУ и ее параметры. Если значение I/, лежит за пределами допустимой области, то выдается сигнал об отсутствии решения ЗОУ для значений массива Л/, и рекомендации по управлению в сложившихся условиях. В случае изменения значения переменной состояния функционирования А за время Доопределяются новые значения Ь,„ вид и параметры функции ОУ. Аналогично формулируется задача синтеза при использовании позиционной стратегии для модели ЗОУ <М, Р, Б - 8т, 0>, но здесь при каждом изменении" А определяются вид и параметры синтезирующей функции.

При синтезе энергосберегающего управления в системе с позиционной стратегией наряду с определением вида и параметров синтезирующих функций большое значение имеет обеспечение устойчивости замкнутой системы управления. Устойчивость сначала рассматривается применительно к отдельным состояниям Н, а затем делается вывод об устойчивости в целом на множестве И = Щ.

Обобщенный алгоритм управления динамическими режимами электрокамерных печей записывается в виде системы

х^Лг^/М), (/>/к)п(Аг, <Л<);

-г/д,), (/ > ¿к) г>(Дг, > Ля")]и

где гх - температура перехода на режим стабилизации; 50 - синтезирующая функция на временном интервале [/<,,энергосберегающего разогрева; 5„ - синтезирующая функция в переходном режиме с массивом реквизитов^ на интервале [((,гх),1(гх) + ¿ап]\ - алгоритм регулирования при

отклонениях Дг<(0=|г,(0-2Г|> не превышающих допустимое значение Дг°;

- синтезирующая функция при устранении существенных отклонений Дг, с массивом реквизитов я,, в котором задается время устранения рассогласования Дг,(1).

Задача синтеза алгоритмического обеспечения для системы энергосберегающего управления решается в автоматизированном режиме проектировщиком и формулируется следующим образом. Задаются модель объекта управления М, вид минимизируемого функционала И, ограничения и условия О, а также интервалы, в которых могут находиться компоненты массива К при реальной эксплуатации, т.е.

Я = (<Д Д...),

здесь с/1, £ - области возможных значений матриц параметров А, В модели объекта (9) - (11).

Требуется определить стратегию 3 реализации ОУ, наиболее соответствующую условиям эксплуатации, и алгоритм синтеза управляющих воздействий и (¿) при любых изменениях К в пространстве значений Я Важным этапом синтеза является выделение в пространстве синтезирующих переменных области £, соответствующей значениям Л £ Я, и сопоставление ее с областью существования решения ЗОУ £с. Алгоритм синтеза ОУ должен предусматривать также действия управляющего устройства для значений X, при которых решение ЗОУ не существует (Ь <£ £с).

Особый класс задач представляет синтез гарантированного энергосберегающего управления. В данном случае определяется подмножество !Нй наиболее вероятных'состояний функционирования системы на временном интервале [/<>, 4] и рассчитывается управление и((), I е [г0,гк], при котором г^к) достигает задаваемого значения / с требуемой точностью для к е (ЛЪ и функционал Уэ минимален.

Наряду с задачей синтеза управляющих воздействий при известной модели М рассматривается задача совмещенного синтеза, заключающаяся в следующем: для задаваемого массива исходных данных, в котором отсутствуют достоверные сведения о модели М, требуется за время

Д/дшт «(*г - г0) идентифицировать модель динамики объекта, т.е. определить ее вид и параметры, и затем рассчитать оптимальное управление для te[t0+AtRon,tt:}.

Созданные программные средства обеспечивают автоматизированное решение задач энергосберегающего управления, они представляют собой программное обеспечение информационной среды для разработки энергосберегающей системы управления электрокамерными печами.

В четвертой главе "Реализация систем оптимального энергосберегающего управления" рассматриваются практические аспекты энергосберегающего управления электрокамерными печами.

На рис. 2 приведен пример термограммы, полученной при реальной эксплуатации печи СНО-8.14.5-12,5 со следующими техническими характеристиками: мощность 74 кВт, напряжение питания 380 В, температура в камере 900 °С. Для идентификации моделей динамики использованы экспериментальные данные, содержащие термограммы при различных вариантах загрузки (догрузки) и длительности открытой дверцы печи.

900

800

700

С) 600

о 500

N 400

300

200

100

0

/

/

1

к= 5 к г V = 1 Сю { У = 1 5 и

Л г= ?.оо °<1 40 )°С 1 кг-- А1

0

300

600

900 1200 1500 1800 мин

Рис. 2 Изменение температуры в печи при различных загрузках

Для обеспечения требований точности описания динамических режимов в задачах 1, 2, 3 используются два вида моделей^ учитывающих основйые возмущающиеся воздействия. В моделях первого вида предполагается, что ее параметры зависят от изменения температуры АТ (в результате открывания дверцы) и величины загрузки V. Такая модель на примере системы дифференциальных уравнений второго порядка имеет вид

21 =г2{1),

¡2 = а, (ДГ, (0 + а2(ЛТ, У)г2 (0 + Ь(АТ, У)и{1 - %).

В моделях второго вида перепад температуры ДТ и величина догрузки V рассматриваются в качестве возмущений аддитивно, т.е.

zi - a,z,(f) + a2z2(t) + bu(t - т) + с,ДГ + czV,

где ci, сг - параметры, учитывающие влияние возмущающих воздействий.

Модели (16), (17) позволяют полнее учесть особенности работы электрокамерной печи, они использованы в системе энергосберегающего управления. Модель динамики (16) используется в случае больших отклонений температуры ДТ и догрузки V, а модель (17) - малых.

Практическая реализация управления тепловыми режимами группой электрокамерных печей осуществляется системой энергосберегающего управления (СЭУ) (см. рис. 3). В состав данной системы входят: блок синтеза цели, виртуальный датчик, экспертная система с базой знаний, база данных, блоки задач, алгоритмов, принятия решений, выработки управлений, исполнения управления и прогноза результатов управления.

На основании сведений об окружающей среде, собственном состоянии, изменении температуры в камере печи AT и величины загрузки V определяется цель управления (минимизация затрат энергии - цель 1, увеличение производительности - цель 2, повышение качества продукции -цель 3). В базе знаний экспертной системы содержатся сведения, полученные от экспертов, результаты полного анализа энергосберегающего управления для конкретных моделей ЗОУ (кортежей К), значения функций принадлежностей входных и выходных лингвистических переменных, алгоритмы идентификации и др. База знаний вместе с базой данных, содержащей результаты ранее решенных задач, составляют ядро системы управления.

При поступлении информации об открытии дверцы печи, величине отклонения температуры Д7' и значения загрузки V системой решаются следующие задачи:

- идентификация модели динамики по участку термограммы после прохождения минимума значения температуры;

- определение соответствующей четверки {M ,F,S,0) ;

- формирование массива исходных данных для решения ЗОУ;

- определение вида функции оптимального управления и расчет ее параметров.

В случае, если не удается определить модель динамики, которая удовлетворяет требованиям точности, то осуществляется поиск наиболее близкого вида модели и соответствующей четверки.

Цель 1 Минимизация затрат энергии

Цель 2 Увеличение производительности

Цель 3 Повышение качества продукции

1

Обобщенный алгоритм управления

1. Энергосберегающий разогрев объекта.

2. Разогрев и стабилизация.

3. Стабилизация температуры.

4. Устранение отклонений.

К=г <Т Ц

■6. X £

Результат выполнения упралекха

Время открытия дверцы печи

Участок термообработки

Сведения об окружающей среде на участке термообработки

Рис, 3 Структурная схема системы энергосберегающего управления

В соответствии с принятым решением вырабатывается алгоритм расчета управляющих воздействий, которые реализуются исполнительными органами. Результаты этого воздействия сравниваются с прогнозируемыми.

Проектирование алгоритмического обеспечения системы и проверка его работоспособности выполнялось в среде FuzzyTECH .

Вариант технической реализации системы приведен на рис. 4. В системе предусмотрены регистрация температуры внутри камеры и снаружи печи, решение задач идентификации модели динамики и синтеза в реальном времени энергосберегающих управляющих воздействий. Структура системы энергосберегающего управления включает Miniwebserver (MWS), промышленный контроллер, промышленный Ethernet - коммутатор, терминал ввода-вывода, рабочую станцию с экспертной системой.

Рис. 4 Техническая реализация СЭУ группой печей с многоканальным контроллером:

Т,„ -температуры внутри камеры печи; 7^,,.., Т1л - температуры снаружи камеры печи; щ,.,.,и„- управляющие воздействия

Экспертная система содержит сведения, полученные от экспертов о полном анализе энергосберегающего управления для конкретных четверок, а также сведения о функциях принадлежностей нечетких множеств, алгоритмах идентификации и др. В базе данных содержится информация о результатах ранее решенных задач энергосберегающего управления.

Для управления печами используется обобщенный алгоритм, в котором сочетаются методы синтезирующих переменных и нечеткой логики. Предусмотрен режим адаптации с автоматической коррекцией параметров модели и функций принадлежности нечетких множеств, которые по окончании режима адаптации записываются в память контроллера для последующего использования.

Для централизованного управления тепловыми режимами в печах предусмотрена возможность объединения данной программно-аппаратной платформы в промышленную сеть Ethernet, а также выход в глобальную сеть Internet. Это позволяет передавать данные о работе группы печей или участка термообработки на единую базу данных и базу знаний с возможностью не только постоянного визуального контроля и накопления данных, но и изменения или корректировки процесса термообработки в режиме удаленного доступа.

Разработанная система может использоваться с любым типом камерных печей, удобна в эксплуатации, надежна, адаптирована к жестким условиям производств термообработки различных изделий, имеет высокую помехозащищенность, что избавляет от установки фильтров в питающих сетях. В системе предусмотрено бесперебойное питание для выполнения заданного процесса термообработки после отключения электроснабжения, начиная с фактической температуры, до которой снизилась температура за время отключения.

В приложения вынесены описания технических и про1раммных средств, тексты программ для микроконтроллера, акты внедрения.

ВЫВОДЫ

1 Сформулированы и решены задачи анализа и синтеза энергосберегающего управления динамическими режимами электрокамерных печей. В задачах учитываются возможные изменения производственных ситуаций.

2 Разработаны модели динамики для электрокамерных печей, удовлетворяющие требованиям точности и пригодные для оперативного решения задач энергосберегающего управления при изменениях заданий, объема и вида загружаемого материала и других производственных ситуаций.

3 Предложен обобщенный алгоритм энергосберегающего управления печами, который сочетает методы синтезирующих переменных и нечеткой логики. Алгоритм обеспечивает решение задач синтеза энергосберегающих управляющих воздействий в реальном времени.

4 Разработана система энергосберегающего управления электрокамерными печами, позволяющая экономить до 11 % электроэнергии в динамических режимах.

5 Наполнена база знаний результатами полного анализа оптимального управления динамическими режимами электрокамерных печей, внесены результаты энергосберегающего управления камерными печами в базу данных.

6 Сформулированы задачи и разработано алгоритмическое обеспечение системы оптимального энергосберегающего управления группой электрокамерных печей с использованием промышленной сети Ethernet.

Используемые аббревиатуры: ЗОУ - задача оптимального управления, ОУ - оптимальное управление, ВД - виртуальный датчик, СЭУ - система энергосберегающего управления, СОУ - системы оптимального управления, MWS - Miniwebserver, SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition - система диспетчерского управления и сбора данных.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1 Белоусов O.A. Информационная система управления и мониторинга на базе Miniwebserver // Труды ТГТУ. 2003. Вып. 13. С. 216 - 219.

2 Белоусов O.A. Энергосберегающая информационная система мониторинга и управления // VIII научная конференция ТГТУ. 2003. С. 119-120.

3 Белоусов O.A., Грошев В.Н. Miniwebserver как средство автоматизации // Актуальные проблемы информатики и информационных технологий: Материалы П Всероссийской (VII Тамбовской межвузовской) научно-практической конференции. Тамбов, 4-5 сентября 2003 г. Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г.Р. Державина, 2003. С. 16-17.

4 Кольтюков H.A., Белоусов O.A., Кольтюкова А.И. Информационные технологии в системах управления промышленными объектами // Актуальные проблемы информатики и информационных технологий: Материалы II Всероссийской (VII Тамбовской межвузовской) научно-практической конференции (4-5 сентября 2003 г.). Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г.Р. Державина, 2003. С. 84-85.

5 Белоусов O.A. Информационная интеллектуальная система управления электрокамерными печами // Информационные системы и процессы: сб. науч. тр. / Под ред. проф. В.М. Тютюнника. Тамбов; М.; СПб.; Баку; Вена: Нобелистика, 2004. Вып. 2. С. 153.

6 Белоусов О.А, Муромцев ДЛЭ. Мониторинг теплофизических свойств материалов и управление электрокамерными печами // Тепло физические измерения при контроле и управлении качеством: Материалы V международной теплофизической школы: В 2 ч. Тамбов, 20 - 24 сенг. 2004 г. /ТГТУ Тамбов, 2004. Ч. 2. С. 243 - 245.

7 Белоусов O.A. Задачи энергосберегающего управления электрокамерной печью // IX научная конференция ТГТУ. 2004. С. 100.

8 Белоусов О.А Интеллектуальная телекоммуникационная система управления электрокамерными печами // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: Материалы Всероссийской научно-технической конференции 04.06.2004 г., г. Самара: СГАУ.2004. С. 17-19.

9 Белоусов O.A., Муромцев Ю.Л., Использование виртуальных датчиков в системе управления объектами с изменяющимися теплофизиче-скимй свойствами // Вестник ТГТУ. Тамбов, 2005. Т. 11. № 1 А. С. 48 ~ 51.

10 Белоусов O.A. Виртуальный датчик в системе управления электрокамерными печами // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2005, № 4. С. 31 - 33.

11 Белоусов O.A. Автоматизированная система энергосберегающего управления электрокамерными печами // Автоматизация в промышленности. 2005. № 5. С. 32-34.

12 Белоусов O.A. Гибридный регулятор для энергосберегающего управления электрокамерными печами // Промышленные АСУ и контроллеры. 2005. №7. С. 33-35.

Подписано к печати 04.08.2005 Гарнитура Times New Roman. Формат 60 х 84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Объем: 0,93 усл. печ. л.; 1,0уч.-изд. л. Тираж 100 экз. С. 557м

Издательско-полиграфический центр ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

,/ п — Л/Г /2

РНБ Русский фонд

20ÇTM 8981

<,' t-

2 я он г ад

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОКАМЕРНЫМИ ПЕЧАМИ

1.1 Камерные печи

1.2 Оптимальное управление печами

1.3 Аппаратно — программные средства систем управления

1.4 Постановка задачи исследования

2 АНАЛИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ

2.1 Постановки задач управления

2.2 Задачи идентификации

2.3 Анализ задач оптимального управления

2.3.1 Полный анализ оптимального управления

2.3.2 Прямые и обратные задачи оптимального управления

2.3.3 Программная стратегия. Виды функций оптимального управления

2.3.4 Позиционная стратегия устойчивость систем оптимального 70 управления

2.3.5 Модифицированный алгоритм энергосберегающего 80 регулирования

Выводы по разделу

3 СИНТЕЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ

3.1 Задачи синтеза оптимального управления

3.2 Алгоритмическое обеспечение и структуры систем энергосберегающего 91 управления

3.3 Проектирование систем энергосберегающего управления 100 Выводы по разделу

4 РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО 103 ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ

4.1 Разработка системы энергосберегающего управления

4.1.1 Идентификация моделей электрокамерных печей

4.1.2 Анализ нечеткого регулирования

4.2 Аппаратно - программные средства

4.3 Энергосберегающее управление электрокамерной печью

Для промышленных предприятий, использующих энергоемкие тепловые аппараты, затраты на электроэнергию относятся к числу основных и становятся сопоставимыми с затратами на сырье. Основными энергоемкими объектами на многих промышленных предприятиях являются электрокамерные печи, используемые для термообработки различных материалов. Особенностями этих печей как объектов оптимального управления являются: большая энергоемкость, циклический характер режима работы, меняющегося в зависимости от плановых заданий, разная продолжительность включенного состояния, частые замены объема и вида обрабатываемого материала, изменения заданного значения температуры в зависимости от вида загружаемого материала, наличие возмущений, вызываемых открыванием дверцы печи. Основные затраты энергии электрокамерных печей связаны с начальным разогревом печи и догревом до требуемой температуры после открывания дверцы. Для энергосберегающего управления динамическими режимами печей требуется значительный объем входной информации, которая не остается постоянной на временном интервале управления, а претерпевает существенные изменения как в планируемые, так и в случайные моменты времени.

Применяемые на практике системы управления электрокамерными печами не учитывают рассмотренных особенностей. Требуется создание систем, которые способны постоянно отслеживать вид и параметры модели динамики объекта, выбирать оптимальные режимы в любых встречающихся на практике состояниях функционирования. Такие системы способны обеспечить более высокие показатели качества переходных процессов по сравнению с обычными. Поэтому создание систем энергосберегающего управления электрокамерными печами, которые учитывают изменения состояний функционирования в процессе эксплуатации и обеспечивают требуемый уровень качества продукции, является своевременной и актуальной задачей.

Теоретические исследования показывают, что при оптимальном управлении нагревом уменьшение затрат энергии в динамических режимах может достигать от 10 % до 30 % по сравнению с традиционным. Кроме того, для энергосберегающего управления характерно более плавное протекание тепловых процессов, это ведет к повышению долговечности и безопасности эксплуатации оборудования.

Актуальность темы исследования. Одним из главных сдерживающих факторов широкого внедрения оптимального энергосберегающего управления электрокамерными печами является отсутствие алгоритмов синтеза в реальном масштабе времени управляющих энергосберегающих воздействий, которые учитывают частую смену исходных данных и могут быть реализованы простыми бортовыми микропроцессорными устройствами. Данная работа посвящена разработке методов, моделей и алгоритмов для решения задач анализа и синтеза оптимального управления электрокамерными печами и созданию системы энергосберегающего управления, обеспечивающей управление динамическими режимами печей с минимумом затрат энергии. Поэтому энергосберегающее управление электрокамерными печами является своевременной и актуальной задачей.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Сформулировать и решить задачи анализа и синтеза энергосберегающего управления динамическими режимами электрокамерных печей с учетом возможных изменений производственных ситуаций.

2. Разработать модели динамики для электрокамерных печей, удовлетворяющие требованиям точности и пригодные для оперативного решения задач энергосберегающего управления при изменениях заданий, объема и вида загружаемого материала и других производственных ситуаций.

3. Сформулировать и решить задачи анализа и синтеза энергосберегающего управления динамическими режимами электрокамерных печей для различных ситуаций.

4. Разработать обобщенный алгоритм энергосберегающего управления печами, который сочетает методы синтезирующих переменных и нечеткой логики и обеспечивает решение задач синтеза энергосберегающих управляющих воздействий в реальном времени.

5. Разработать систему энергосберегающего управления электрокамерными печами, позволяющую экономить электроэнергию в динамических режимах.

6. Наполнить базу знаний результатами полного анализа оптимального управления динамическими режимами электрокамерных печей, внести результаты энергосберегающего управления камерными печами в базу данных.

7. Сформулировать задачи и разработать алгоритмическое обеспечение системы оптимального энергосберегающего управления группой электрокамерных печей с использованием промышленной сети Ethernet.

Методы исследования, используемые в работе: математическое моделирование, анализ и синтез оптимального управления на множестве состояний функционирования, системный анализ.

Научная новизна работы. Сформулирован и решен комплекс задач оптимального управления, который учитывает возможные режимы работы и изменения состояний функционирования электрокамерных печей, в т.ч. разогрев печи, стабилизацию температуры, устранение отклонений от заданной величины. Разработаны модели динамики электрокамерной печи, учитывающие изменения заданий, объем и вид загружаемого материала, продолжительность состояния печи с открытой дверцей. Модели удовлетворяют требованиям точности и позволяют решать задачи энергосберегающего управления в реальном времени. Исследованы задачи управления динамическими режимами электрокамерной печи и группой электрокамерных печей для различных ситуаций с использованием аппарата нечетких множеств. Предложен алгоритм синтеза в реальном времени энергосберегающих управляющих воздействий с учетом состояния функционирования печи, допустимых энергозатрат и ограничений на качество продукции.

Практическая значимость. Разработаны программные модули для оперативного проектирования алгоритмического обеспечения системы энергосберегающего управления электрокамерными печами.

Разработана система энергосберегающего управления в реальном времени группой электрокамерных печей. В системе реализуется алгоритм управления, сочетающий методы синтезирующих переменных и нечеткой логики. Применение данной системы с разработанными алгоритмами управления обеспечивает снижение затрат энергии в динамических режимах работы печи в среднем на 10-11%.

Реализация работы. Результаты внедрены на ФГУП Тамбовский завод "Октябрь", ОАО "Тамбовполимермаш", ОАО АРТИ Завод, Тамбовский завод "Электроприбор" и ОАО "Тамбовгальванотехника". Материалы исследований используются при подготовке инженеров по специальности 210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных средств» и магистров направления 210205 «Информационные технологии проектирования электронных средств».

Апробация работы. Основные результаты работы представлялись и обсуждались на следующих конференциях: II Всероссийская (VII Тамбовская межвузовская) научно-практическая конференция ТГУ (сентябрь, 2003 г.), VIII научная конференция ТГТУ (декабрь, 2003 г.), IX научная конференция ТГТУ (апрель, 2004 г.), Всероссийская научно-техническая конференция г. Самара (июнь 2004 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка цитированной литературы, содержащего 122 источника, и приложений. Содержание диссертации изложено на 146 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков и 4 таблицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Сформулированы и решены задачи анализа и синтеза энергосберегающего управления динамическими режимами электрокамерных печей. В задачах учитываются возможные изменения производственных ситуаций.

2. Разработаны модели динамики для электрокамерных печей, удовлетворяющие требованиям точности и пригодные для оперативного решения задач энергосберегающего управления при изменениях заданий, объема и вида загружаемого материала и других производственных ситуаций.

3. Предложен обобщенный алгоритм энергосберегающего управления печами, который сочетает методы синтезирующих переменных и нечеткой логики. Алгоритм обеспечивает решение задач синтеза энергосберегающих управляющих воздействий в реальном времени.

4. Разработана система энергосберегающего управления электрокамерными печами, позволяющая экономить до 11% электроэнергии в динамических режимах.

5. Наполнена база знаний результатами полного анализа оптимального управления динамическими режимами электрокамерных печей, внесены результаты энергосберегающего управления камерными печами в базу данных.

6. Сформулированы задачи и разработано алгоритмическое обеспечение системы оптимального энергосберегающего управления группой электрокамерных печей с использованием промышленной сети Ethernet.

136

1.П. Применение электронагрева и повышение его эффективности. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 128 с.

2. Орлова И.Н. Использование электрической энергии / И.Н. Орлова и др. // Электротехнический справочник. ТЗ. Кн.2. 7-е изд., испр. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1988. 616 с.

3. Альтгаузена А.П.Электротермическое оборудование // Справочник // М.: Энергия, 1980. 416 с.

4. Свечанский А. Д. Электрические промышленные печи: Дуговые печи и установка специального нагрева / АД. Свечанский, Н.Т. Жердев, A.M. Кручинин и др.// Под ред. А.Д. Свечанского. 2-изд. М.: Энергоиздат, 1981.296 с.

5. Альтгаузен А. П. Низкотемпературный электронагрев / А.П.Альтгаузен, М.Б.Гутман, С. А.Малышев и др. 2-е изд.- М.: Энергия, 1978.- 208 с.

6. Электротехнический справочник. / Под ред. В. Г. Герасимова, П.Г. Грудинского и Л.А.Жукова // М.: Энергоиздат, 1982. Т. 3. Кн. 2. 6-е изд. 560 с.

7. Цишевский В. П. Возможности утилизации тепловых потерь плавильных электропечей // Электротехническая промышленность Сер. Электротермия, 1982. № 1.С. 3-6.

8. Ляхович А.П. Перспективы электротермии и проблемы энергетики // Электротехническая промышленность Сер. Электротермия, 1980. №6. С. 9

9. Бесчинский А. А. Экономические проблемы электрификации /Бесчинский А. А., Коган Ю.// М.: Энергия, 1983. 2-е изд. 424 с.

10. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 465 с.

11. Шевцов М.С. Развитие электротермической техники/ М.С.Шевцов, А.С. Бородачев М.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

12. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. //М.: Химия, 1980.- 248 с.

13. Альтгаузен А.П Экономическая эффективность новых видов электротермического оборудования / А.П.Альтгаузен, Г.С. Вольфовский Экономическая эффективность новых видов электротермического оборудования // М.: Цинтиэлектропром, 1982. - С. 82-92.

14. Баренов Д.М. Машины и аппараты резинового производства/ Д.М. Баренов М.: Химия, 1975. - 600 с.

15. Карпов В. Н. Оборудование предприятий резиновой промышленности. /

16. B. Н. Карпов -М.: Химия, 1987. 336 с.

17. Бекин Н. Г. Оборудование заводов резиновой промышленности / Н. Г.Бекин, Н. П. Шанин Л.: Химия, 1978. -400 с.

18. Иванов Ю.Н. Оптимальное сочетание двигательных систем / Ю.Н. Иванов // Механика и машиностроение: Изв. АН СССР. 1966.

19. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского. -М.: Наука, 1987. -712 с.

20. Болотник Н.Н. Комбинированное субоптимальное управление электромеханической системой / Н.Н. Болотник, Н.В. Горбачев, А.Г. Шухов // Изв.АН СССР. Техн. кибернетика. 1991. С. 192-202.

21. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления // Учеб. пособие для вузов. М.: Наука. 1989.- 304 с.

22. Лазарева Т.Я. Автоматизация проектирования систем автоматического управления Учеб. пособие. / Лазарева Т.Я., Матвейкин В.Г. : Тамбов, ГПУ, 1996.- 164 с.

23. Ляпин Л.Н. Анализ и оперативный синтез оптимального управления в задаче двойного интегратора на множестве состояний функционирования / Л.Н. Ляпин, Ю.Л. Муромцев // Техническая кибернетика №3.: Изв. АН СССР. 1990.1. C. 57-64.

24. Беллман Р. Некоторые вопросы математической теории процессов управления / Р. Беллман, О.Гросс -М.: ИЛ, 1962.

25. Понтрягин J1.C. Математическая теория оптимальных процессов. / Л.С.Понтрягин, В.Г. Болтянский, Р.В. Гамкрелидзе Е.Ф., Мищенко -М.: Наука, 1969. -384 с.

26. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. / В.Г. Болтянский М.: Наука, 1969. - 408 с.

27. Красовский Н.Н. Теория управления движением. Линейные системы. / Н.Н. Красовский //М.: Наука, 1968. 476 с.

28. Летов A.M. Аналитическое конструирование регуляторов. // АиТ. №4. С. 436 441; II. 1960. №5. С.561 - 568; III. 1960. №6. С. 661 - 665; IV. 1961. №4. С. 425-435; V. 1962. №11. С. 1405-1413.

29. Красовский А.А. Обобщение задачи аналитического конструирования регуляторов при заданной работе управлений и управляющих сигналов // АиТ. №7. 1969. С. 7-17.

30. Муромцев Ю.Л. Метод синтезирующих переменных при оптимальном управлении линейными объектами / Ю.Л.Муромцев, Л.Н.Ляпин, Е.В. Сатина // Изв. вузов. Приборостроение №11-12. 1993. С.19-25.

31. Диалоговая система проектирования систем автоматического управления ДИСПАС, версия 2. // М.: МАИ, 1981.

32. Андриевский Б.Р. Принципы построения и входной язык САПР адаптивных систем управления / Б.Р.Андриевский и др.// Вопросы кибернетики. Актуальные задачи адаптивного управления. М.: Науч. Совет АН СССР по компл. пробл. «Кибернетика», 1982. С.31 - 49.

33. Автоматизированное проектирование систем управления / Под ред. М. Джамшиди и др. Пер. с англ. В.Г.Дунаева и А.Н.Косилова М.: Машиностроение, 1989. 344 с.

34. Артемьев В.М. Теория динамических систем со случайными изменениями структуры. / В.М. Артемьев М.: Высшая школа, 1979. -160 с.

35. Вонэм В.М. Стохастические дифференциальные уравнения в теории управления. / В.М. Вонэм Математика (сб. переводов), т. 17, № 4, 5, с.82 - 114.

36. Казаков Е.И. Оптимизация динамических систем случайной структуры. / Е.И. Казаков, В.М. Артемьев М.: Наука, 1980.

37. Пакшин П.В. Устойчивость дискретных систем со случайной структурой при постоянно действующих возмущениях // Автоматика и телемеханика № 6. 1983, с. 74 84.

38. Муромцев Ю.Л. Анализ и синтез динамических систем на множестве состояний функционирования. 4.1. / Ю.Л. Муромцев, В.Н. Грошев, Л.Н. Ляпин, В.Н. Шамкин // Множества и графы. ТГТУ, Тамбов, 1985, - 20 с.

39. Муромцев Ю.Л. Теоретические основы исследования сложных систем с учетом надежности / Ю.Л. Муромцев, В.Н. Грошев, Л.Н. Ляпин, В.Н. Шамкин // Учеб. пособие. М.: МИХМ, 1987. - 116 с.

40. Калман Р. Очерки по математической теории систем / Р. Калман, П. Фалб, М. Арбиб М.: Мир, 1971.- 400 с.

41. Муромцев Ю.Л. Определение вероятностей состояний сложной системы методом теории графов // Алгоритмы и структуры специализированных систем. Тула, 1980. С. 125-128.

42. Муромцев Ю.Л. Определение границ эффективности и работоспособности сложных систем // Автоматика и телемеханика № 4. 1988. С.- 164-176.

43. Филиппов А.Ф. Дифференциальные уравнения с разрывной правой частью. М.: Наука, 1985. 224 с.

44. Трейгер В.В. Программные средства принятия обоснованных решений / В.В. Трейгер, В.В. Ермаков, В.В. Орлов // Компьютерная хроника № 12. 1997. -М.: Интерсоциоинформ. С. 3-8.

45. Андреев Ю.Н. Задача оптимального управления нагревом массивных тел / Ю.Н. Андреев, А.Г. Бутковский // Инж.-физ. журнал №1. 1965. С. 87-92.

46. Вигак В.М. Оптимальный нагрев массивных тел при ограничениях на управление и скорость нагрева / В.М. Вигак, В.А. Пакош // Физика и химия обработки материалов №6. 1978. С. 8-15.

47. Егоров А.И. Оптимальное управление тепловыми и диффузионными процессами. //М.: Наука, 1978. 464 с.

48. Люгге-Лотц И. Оптимальное управление в некоторых системах угловой ориентации при различных критериях качества / И. Люгге-Лотц, Г. Марбах // Техническая механика № 2. 1963. С. 38-54.

49. Леоненков А.В. Нечеткое моделирование в среде MATLAB и fuzzyTECH. СПб.: -БХВ. Петербург, 2003. 736 с.

50. Эйкхофф II. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. - 684 с.

51. Марковский А.В. Технология идентификации и моделирования сложных нелинейных динамических систем. / А.В. Марковский, В.Д. Чалый // Приборы и системы управления. 1998. № 9. С. 10 12.

52. Бессонов А.Н. Методы и средства идентификации динамических объектов / А.Н. Бессонов, Ю.В. Загашвили, А.С. Маркелов Л.: Энергоатомиздат, 1989.- 312 с.

53. Гроп Д. Методы идентификации систем. М.: Мир, 1979. 472 с.

54. Муромцев Д. Ю. Информационно-технологическая среда проектирования интеллектуальных контроллеров / Д. Ю. Муромцев, В. В. Орлов // Компьютерная хроника. 1997. № 12. С. 3 8.

55. Муромцев Ю.Л. Информационные технологии в проектировании энергосберегающих систем управления динамическими режимами/ Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова :- Учеб. пособие. Тамбов, Тамб. гос. техн. ун-т, 2000. 84 с.

56. Муромцев Ю.Л., Орлов В.В. Интеллектуальный энергосберегающий контроллер // В сб. науч. тр. «Математическое моделированиеинформационных и технологических систем». Вып.4 / Воронежск. гос. технолг. акад. Воронеж, 2000. С. 93-96

57. ЗАО "Индустриальные компьютерные системы"// Веб. страница http://www.icos.ru

58. Компания "Прософт"//Веб. страница http://www.prosofl.ru 2004.

59. ООО "Фесто-РФ" // Веб. страница http://www.festo.com 2003.

60. Фирма "Beck IPC GmbH" // Веб. страница www.beck-ipc.com 2003.

61. Компания "Ниеншанц-Автоматика" // Веб. страница http://www.nnz-ipc.ru 2005.

62. Средства и системы компьютерной автоматизации // Веб. страница http://www.asutp.ru 2004.

63. ЗАО "НВТ-Автоматика" // Веб. страница http://nvt.msk.ru 2005.

64. OMRON Corporation // Веб. страница http://www.omron.ru/ 2002.

65. Корнеева А. И. Информационные и компьютерные технологии на международной выставке «Comtek 95» // Приборы и системы управления №10. 1995. С. 20.

66. Мернан B.C. Презентация приборов и средств автоматизации отечественного и зарубежного производства / B.C. Мернан, В.Г. Фрейдзон // Приборы и системы управления № 5. 1995. С. 20.

67. Корнеева А.И. Кто есть кто на отечественном рынке АСУТП // Приборы и системы управления № 3. 1996. С. 31-33.

68. Иванов А. И. Промышленные компьютеры и контроллеры // Приборы и системы управления № 12. 1994. С. 24-26.

69. Гельфанд А. М. Многофункциональный комплекс программно -аппаратных средств для управления МФК, Техноконт / А. М. Гельфанд, В. И. Шумило и др. // Приборы и системы управления № 1. 1994. С. 27-29.

70. Алексеев А. А. Программно аппаратный комплекс на базе универсальных программируемых контроллеров серии ЭК 1000 ЭМИКОН // Приборы и системы управления № 4. 1994. С. 28-29.

71. Алексеев А. А. Система управления на базе программируемых контроллеров фирмы "ЭМИКОН" и промышленных контроллеров фирмы Ехог // Приборы и системы управления № 6. 1995. С. 25-27.

72. Компания "Варта" // Веб. страница http://varta.spb.ru 2002.

73. Гроп Д. Методы идентификации систем. М.: Мир, 1979.- 472 с.

74. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. М.: Мир, 1973.-958 с.

75. Дейвидов Дж. Общий алгоритм идентификации быстро изменяющихся во времени систем./ Дж. Дейвидов, М. Шпитапьни, А. Шавит, И. Корен -ТИИЭР. 1987. Т.75. №8. С. 165-166.

76. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. -М.: Наука. 1966. 176 с.

77. Фритч В. Применение МП в системах управления. М.: Мир, 1984. - 464 С.

78. Шварце X. Использование микропроцессоров в регулировании и управлении / X. Шварце, Г.В. Хольцгрефе Г.В. Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 140 с.

79. Артемова С. В. Энергосберегающее управление одним классом нелинейных объектов / С. В. Артемова, Д. Ю. Муромцев // Труды молодых ученых и студентов ТГТУ. Тамбов, 1997. Вып. 1. С. 194 197.

80. Муромцев Ю.Л. Идентификация моделей, учитывающих изменение состояний функционирования / Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова, Д.Ю. Муромцев // Обработка сигналов и полей. 2000. № 3 . С. 45 48.

81. Муромцев Ю.Л. Экспертная система «Энергосберегающее управление динамическими объектами». Общие сведения / Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова, Капитонов И.Е. // Вестник ТГТУ. Т. 1, №3-4. 1995. С. 221-226.

82. Муромцев Д. Ю., Губанов Р.А. Энергосберегающий оптимальный многофункциональный регулятор / Д. Ю. Муромцев, Р.А. Губанов // Вестник ТГТУ. Тамбов, 2001. Т. 7. № 1 . С. 20 34.

83. Муромцев Ю.Л. Математические модели в информационных технологиях энергосберегающего управления динамическими объектами / Ю.Л. Муромцев, В.В. Орлов, Д.А. Фролов // Информационные технологии в проектировании и производстве № 1. М., 1997. С. 1-7.

84. Муромцев Ю.Л. Идентификация моделей, учитывающих изменение состояний функционирования / Ю.Л.Муромцев, Л.П. Орлова, Д.Ю. Муромцев // Обработка сигналов и полей №3. 2000. С. 45-48.

85. Муромцев Ю.Л. Экспертная система «Энергосберегающее управление динамическими объектами». Общие сведения / Ю.Л. Муромцев, Л.П. Орлова, И.Е. Капитонов//ВестникТГТУ. Т. 1,№3-4. 1995. С. 221-226.

86. Муромцев Ю.Л. Микропроцессорные системы оптимального управления / Ю.Л. Муромцев, Л.Н. Ляпин и др. // Учебное пособие ТГТУ, Тамбов, 1990. 93 с.

87. Муромцев Ю.Л. Моделирование и оптимизация сложных систем при изменении состояния функционирования / Ю.Л. Муромцев, Л.Н. Ляпин, О.В. Попова // Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. 164 с.

88. Красовский Н.Н. Аналитическое конструирование регуляторов в системах со случайными свойствами, I—III / Н.Н. Красовский, Э.А. Лидский // Автоматика и телемеханика, № 9, 1145 1150; № 10, 1273 - 1278; № 11,1425 -1431,1961.

89. Ту Ю. Современная теория управления -/Машиностроение. 1971. 472 С.

90. Муромцев Д.Ю. Алгоритм энергосберегающего управления, использующий комбинацию принципа максимума и динамического программирования // Компьютерная хроника. 2001. № 5 . С. 53 58.

91. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. М.: Мир, 1973.-958 с.

92. Дейвидов Дж. Общий алгоритм идентификации быстро изменяющихся во времени систем./ Дж. Дейвидов, М. Шпитапьни, А. Шавит, И. Корен // ТИИЭР. 1987. Т.75. №8. С. 165-166.

93. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. -М.: Наука. 1966.-176 с.

94. Белоусов О.А. Гибридный регулятор для энергосберегающего управления электрокамерными печами// Промышленные АСУ и контроллеры — 2005, №7-С. 33-35.

95. Пупков К.А. Интеллектуальные системы. / К.А. Пупков, В.Г. Коньков -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 348 с.

96. Люггер Джордж Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем. М.: Издательский дом «Вильяме», 2003. - 864 с.

97. Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. М.: Мир, 1976.165 с.

98. Белоусов О.А. Использование виртуальных датчиков в системе управления объектами с изменяющимися теплофизическими свойствами/ О.А. Белоусов, Ю.Л. Муромцев, // Вестник ТГТУ. Тамбов, 2005. Т. 11. № 1А. С. 48 -51.

99. Белоусов О. А. Виртуальный датчик в системе управления электрокамерными печами // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. -2005, № 4. -С. 31-33.

100. Кузьмин А.В. Свойства характеристик точечных оценок случайных сигналов // Техническая кибернетика: Изв. АН СССР №6. 1991. С. 111-121.

101. Сазонов А. А. Микропроцессорное управление технологическим оборудованием микроэлектроники / А.А.Сазонов, Р.В.Корнилов, Н.П.Кохан и др. / Под ред. А.А.Сазонова // Учеб. Пособие. -М.: Радио и связь, 1988. 264 С.

102. Рафикузаман М. Микропроцессоры и машинное проектирование микропроцессорных систем. В 2-х кн. Кн. 1. / Пер. с англ. -М.: Мир, 1988.-312 с.

103. Рафикузаман М. Микропроцессоры и машинное проектирование микропроцессорных систем. В 2-х кн. Кн. 2. / Пер. с англ.-М.: Мир, 1988. -288 с.

104. Бродин В.Б. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики. / В.Б. Бродин, А.В. Калинин Москва, ЭКОМ, 2002.

105. Atmel Corporation. 8-bit Microcontroller with 128K bytes In-System Programmable Flash Atmegal28. // 2001.

106. ZILA100. Руководство пользователя. // Zilaelektronik 1996. 200 С.

107. Любашин А.Н. Открытый мир промышленных сетей / А.Н.Любашин А.Н., В.В. Бретман // Промышленные АСУ и контроллеры. 1999. №7.

108. Дубовик Е.А. Промышленные сети / Е.А. Дубовик, Н.А. Котов // Промышленные АСУ и контроллеры. 1999. №8.

109. ТРЕЙС МОУД. Графическая инструментальная система для разработки АСУ. Версия 5.0: Руководство пользователя. AdAstra Research Group, Ltd. 1998. 771 с.

110. Белоусов О. А. Информационная система управления и мониторинга на базе Miniwebserver// Труды ТГТУ. 2003. - вып. 13.-С.216-219.

111. Белоусов О. А. Энергосберегающая информационная система мониторинга и управления // VIII научная конференция ТГТУ. 2003- С. 119 -120.

112. Моха коммуникационное оборудование компании МОХА Technologies Inc.// Веб, страница http://www.moxa.com 2005.

113. Научно производственное объединение ОВЕН // Веб. Страница http://www.owen.ru

114. Белоусов О.А. Информационная интеллектуальная система управления электрокамерными печами // Информационные системы и процессы: Сб. науч. тр. /Под ред. проф. В.М. Тютюнника. Тамбов; М.; СПб.; Баку; Вена: Нобелистика, 2004. - Вып. 2. - С. 153.

115. Белоусов О.А. Задачи энергосберегающего управления электрокамерной печью // IX научная конференция ТГТУ. 2004.- С. 100.

116. Белоусов О. А. Автоматизированная систем энергосберегающего управления электрокамерными печами // Автоматизация в промышленности — 2005, №5- С.32-34.