автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Исследование и разработка системы оптимального управления процессами приготовления смеси сухих компонентов и тонкого сухого помола в электродном производстве

На правах рукописи

Багаева Мадина Эдуардовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СМЕСИ СУХИХ КОМПОНЕНТОВ И ТОНКОГО СУХОГО ПОМОЛА В ЭЛЕКТРОДНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владикавказ - 2006

Работа выполнена на кафедре «1еории и автоматичации металлургических процессов и печей» и Северо-Кавказском ордена Дружбы народов трно-металлур! нческом инаигуче (юсударст-венном технологическом университете)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Рутковскнй Александр Леонидович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Арунянц Геннадий Георгиевич

Защита состоится «17» февраля 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д212.246.01 при Северо-Кавказском горно-металлургическом институте (государственном технологическом университете) по адресу: 362021, Республика Северная Осетия-Алания, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44, СКГМИ (ГТУ). Факс (8672)749945. E-mail skgtu@skgtu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СКГМИ (ГТУ).

Автореферат разослан «17» января 2006 г.

кандидат технических наук Колосова Людмила Ароновна

Ведущее предприятие: НПК «Югцветметавтоматика»,

г. Владикавказ

Ученый секретарь диссертационно! о совета Д212.246 01, д i н . доцент

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Производство спецсталей, ферросплавов, цветных металлов, таких как алюминий медь и т.д., производство твердых сплавов, полупроводниковая промышленность, космическая техника все эти отрасли промышленности являются возрастающими потребителями материалов на основе углерода. Технический прогресс этих отраслей техники в значительной степени определяется обеспеченностью их анодной массой и различными электродными изделиями.

Отечественное электродное производство не покрывает потребность промышленности в этом ценном продукте, что приводит к необходимости закупки части этой продукции за рубежом. В тоже время технологический процесс производства электродной продукции характеризуется низким уровнем автоматизаций, низшим уровнем выхода готовой продукции (6070%), что приводит к необходимости повторной переработки, требующей больших материальных и трудовых затрат.

Определяющим фактором, влияющим на качество и выход годной готовой продукции, является состояние исходного материала полученного в заготовительном передела, в частности в процессе тонкого помола.

Состояние данного технологического процесса характеризуется низким уровнем автоматизации и отсутствием надежных методов контроля и регулирования основных технологических параметров.

В этих условиях совершенствование технологических процессов с использованием современных высокоэффективных автоматизированных систем управления и информационных технологий является реальным путем повышения эффективности действующих и вновь строящихся производств.

Все это определяет актуальность постановки и решения задачи разработки алгоритмов и систем управления формирования смесей сухих компонентов и системы автоматизированного управления технологическим процессом тонкого помола, внедрение которой на действующих предприятиях, позволит значительно повысить производительность технологического оборудования, качество выпускаемой продукции.

Таким образом, решение задачи автоматизации контроля и управления качеством тонкого помола, разработка алгоритма управления формированием смесей сухих компонентов', безусловно, является современным и актуальным научно-техническим каправлением в совершенствовании технологических процессов электродного производства.

Целью диссертационной работы является разработка системы оптимального управления процессами приготовления смеси сухих компонентов и тонкого сухого помола в электродном производстве на базе исследований процесса тонкого сухого помола кокса и формирование смесей сухих компонентов с целью совершенствования технологии, автоматизации, определения оптимальных условий его проведения, и обеспечивающей проведение процесса с максимальным технико-экономическим эффектом.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ | БИБЛИОТЕКА [ СПетерб

11Ии|»А I

Методами исследования, применяемыми в работе, являются математическое моделирование, методы обработки экспериментальных данных и оптимизации, теория автоматического управления.

Научная новизна работы заключается в следующих результатах:

1. Синтезирована математическая модель формирования смеси угле-графитовых материалов, учитывающая формы частиц и пористость их структур, позволяющая прогнозировать характеристики сыпучей смеси по аналогичным характеристикам исходных компонентов и по результатам контроля гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов рассчитать оптимальной состав смеси.

2. Впервые предложена математическая модель, связывающая крупность исходного продукта и весовую загрузку мельницы с гранулометрическим составом тонкого помола.

3. Разработан способ и устройство для непрерывного автоматического контроля крупности сыпучего материала, включающего определение весового и гранулометрического состава в потоке материала (Патент РФ №2212703).

4. Разработана и исследована система управления процессом тонкого сухого помола и приготовление смеси сухих компонентов шихты.

Практическое значение работы заключается в достижении более точного контроля измерения фракций тонкого сухого помола и оптимизации процессов управления тонким помолом и приготовления смеси компонентов сухой шихты. Результаты работы приняты для промышленного внедрения, что позволяет получить значительный экономический эффект. Отдельные материалы работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ).

На защиту выносятся:

1. Математическая модель формирования смеси углеграфитовых материалов позволяющая прогнозировать характеристики сыпучей смеси по аналогичным характеристикам исходных компоне1ггов и по результатам контроля гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов рассчитать оптимальной состав смеси.

2. Математическая модель, связывающая крупность исходного продукта и весовую загрузку мельницы с гранулометрическим составом тонкого помола в соответствии с которой обеспечивается постоянство гарну-лометрического состава.

3. Способ и устройство для непрерывного автоматизированного контроля и регулирования крупности сыпучего материала, включающего определение весового и гранулометрического состава в потоке материала.

4. Результаты разработки и исследования системы автоматического управления процессами тонкого сухого помола и приготовления смеси сухих компонентов.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждается:

- соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований;

- результатами испытаний разработанного способа и устройства контроля гранулометрического состава сыпучих материалов.

Апробация работы:

Основные результаты проведенных в диссертации исследований были доложены и обсуждены на:

• Межвузовской научно-практической конференции "Новые технологии и их применение". Владикавказ, 2001.

• Международной конференции "Информационные технологии и системы: Наука и практика". Владикавказ, 2002.

• Второй международной научно-практической конференции "Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии", МИСиС, Москва, 2002.

• Международной научно-технической конференции "Информационные технологии и системы: Новые информационные технологии в науке, образовании, экономике (НИТНОЭ)", Владикавказ, 2003.

• Научно-технической конференции, посвященной 65-летию научно-исследовательского сектора, Владикавказ, 2004.

• Ежегодных научно-технических конференциях СКГМИ, Владикавказ 2000-2005.

На разработанный способ и устройство для непрерывного автоматизированного контроля крутости сыпучего материала в потоке материала получен Патент РФ на изобретение №2212703.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 8-ми печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 121 страницу машинописного текста, 21 рисунок, 9 таблиц и список литературы из 134 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ведении приводится обоснование актуальности темы, формулируются цели работы, раскрыта научная новизна, отмечена практическая значимость работы, перечислены положения, выносимые на защиту, дана информация об апробации и реализации результатов работы.

В первой главе проведен анализ технологических процессов электродного производства, в частности заготовительного передела включающего в себя тонкий помол, от качественных показателей которого в значительной мере зависят показатели производства в целом.

Основой рациональной организации управления электродным производством для достижения наилучших технико-экономических показателей является использование средств вычислительной техники для управления режимами технологических процессов.

Во второй главе приведены анализ рецептур углеграфитовых композиций и зависимость их от гранулометрического состава, обоснование роли связующего для получения электродного изделия хорошего качества. Также в главе приведены разработанные математическая модель фор-

мирования смеси сухих компонентов, алгоритм управления оптимальным составом шихты, способ и устройство контроля грансостава сыпучих материалов в потоке.

Предполагается, что моделируемая смесь компонентов состоит из плотных шаров разного диаметра. Эта модель характеризуется интегральной функцией распределения Р(Я) массы вещества по крупности

(радиусу частиц), причем =

о

Иногда более удобным в практических приложениях является понятие дифференциальной функции распределения т.е.

1/4 ¿в.

Используя это понятие и принимая, что М0 - общая масса смеси компонентов, можно предположить, что, если относительная масса шаров с крупностью от Я до К+сЖ равна величине А^сШ, то масса (абсолютная) этих частиц будет равна М<Д11)(111.

Если у - плотность вещества, из которого состоят частицы, то объем частиц, радиус которых заключен в пределах от Я до (Ж, составит

^/дак.

Каждая из этих частиц характеризуется объемом 4/ЗяЯ3 и величиной поверхности 4тсК2. Отсюда легко показать, что для данного класса общее

количество частиц равно ЗА/0 дут а их поверхность составит вели-

4лЯ3у

чинуЗМо/(ад.

у/г

Используя эти выражения, можно рассчитать такие важные показатели смеси, как средний радиус т.е.

*<>= М

|Л-г/(Я)</Л (1)

"о-" о

о

и удельную (на единицу массы) поверхность

^ (2)

т0 1 о

При этом объем межзеренных (внешних) пор может быть определен как разность между насыпным объемом смеси Ун и объемом, занимаемым твёрдыми частицами У0, т.е.

и -V -V -V (3)

уп ~ гн 'о ~ ун у •

В практике производства электродной массы для получения смеси заданного гранулометрического состава, как правило, смешивают различные компоненты, характеризующиеся определенной функцией распределения.

Для определения объема межзеренных пор смеси можно предположить, что шары одной крупности образуют самую плотную упаковку и тогда объем пор составит ~ 26% от общего (насыпного) объема смеси.

Тогда из (6) можно получить, что

Уп = 0,35

У

Мо (4)

а удельный объем пор у у = о 35—

ПУ у

Реальная шихта электродных масс состоит из частиц произвольной формы, имеющих пористую структуру. Поэтому предположение о плотных шарообразных частицах порошка, послужившее основой при разработке математических моделей процесса смешения сухих компонентов, является известной идеализацией, снижающей практическую ценность моделей.

Указанных недостатков может быть лишена математическая модель, в которой учитывается форма частиц и предполагается пористость их структуры.

Для этого введем поправки на нешаровидность частиц. Пусть Я- условная крупность частиц, где 2Л - определенный экспериментально максимальный линейный размер частицы. Вводя коэффициенты формы частицы, т.е. р„ - объемный коэффициент формы; р5 - поверхностный коэффициент формы; рк - линейный коэффициент формы, можно реальные параметры частицы (объем V, , поверхность 8Ч и средний радиус ) выразить через Я следующим образом:

(5)

Бч=рх4лЯ2; (6)

ЯЧ=РЛД. (7)

Для определения коэффициента формы могут быть использованы известные методики.

Если известна поверхность 5Й. приходящаяся на I г шихты, и общий объем пор У^. соответствующей порам на 1 г шихты, то можно определить средний диаметр пор.

Предположив, что средний радиус пор равен гср, имеем

А/058 = 2п гсрпср1ср, (8)

М0^ = 271гс2р«ср4р, (9)

где п - среднее число пор, длина которых Ьср. ¡Разделив (9) на (8), получим

г 0°)

■с р

Это выражение дает точные результаты в случае пор цилиндрической формы.

Для извилистых и скрещивающихся пор необходима экспериментальная корректировка (адаптация) полученного выражения.

Плотность ур определяется зависимостью между объемом пустот в частицах и объемом самих частиц

Ур ЩТЩПТ) к,г+г

Число пор частицы шихты может быть вычислено по соотношению

•ср

где п - число открытых пор (со средней длиной и средним радиусом г^); Б - наружная поверхность частицы; 5Р - пористость частиц (объем пор на единицу объема шихты).

Объем и поверхность пор частицы определяются следующим образом: объем пор

03)

поверхность пор

Л/0^ = «2ягср4р. (14)

Средняя длина пор находится по уравнению

05)

ср

или

= 2

(16)

■ср 8

где V - объем частиц шихты.

Полученные математические выражения позволяют прогнозировать вышеприведенные характеристики сыпучей смеси по аналогичным характеристикам исходных компонентов и позволяют по результатам контроля гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов рассчитывать оптимальный состав смеси.

¡V / , > < 4___

= | «V j ал. X

\ащ ! атп)

Одно из важнейших мест в общей схеме производства углеграфитовой продукции занимает операция управления оптимального состава шихты.

При оперативном управлении процессом возникает задача выбора соотношения между исходными компонентами, имеющимися в данный момент, с целью получения состава, которой был бы оптимальным в смысле технико-экономического или технологического показателя. Сырьевые компоненты находятся в сортовых бункерах, откуда непрерывно или дискретно дозируются в определенном соотношении в смесильную машину. Туда же дозируется расплавленный пек, происходит перемешивание и тепловая обработка смеси.

Гранулометрический состав, как каждого компонента, так и получаемой смеси характеризуется содержанием фракций, т.е. совокупностью частиц с размерами, входящими в определенные границы.

Процесс формирования гранулометрического состава смеси из исходных компонентов может быть представлен следующей математической моделью:

(17)

где Ь, -долевое содержание 1-ой фракции в смеси; \ - долевое содержание ¡-ой контролируемой фракции в .¡-ом компоненте; % - долевое содержание .¡-го компонента в смеси; ¡=1,2,...т, т - число контролируемых фракций; ]=1,2,...,п, п - число компонентов.

В настоящее время для управления процессом формирования состава смеси по известным (полученным лабораторным анализом) значениям вектора и матрицы определяют вектор относительного расхода компонентов . В данном случае вектор определяет рекомендуемый (заданный) грансостав смеси.-Матрица |а| характеризует текущий грансостав компонентов. Производительность дозаторов компонентов устанавливают в соответствии со значением вектора . В дальнейшем производительность этих дозаторов поддерживают постоянной, предполагая, что текущий грансостав компонентов не изменяется в течение длительного отрезка времени (1-2 смены).

Однако статистический анализ грансостава компонентов показал, что он в процессе производства изменяется с течением времени в широких пределах. Изменения носят случайный характер.

Наряду с изменением текущего грансостава компонентов существенными возмущениями являются колебания их удельной поверхности, вызванные изменением формы и пористости частиц.

Общая удельная поверхность смеси может быть определена через удельную поверхность контролируемых фракций следующим образом:

-»тш,

при связях

п

я ограничениях

п т т

2а«1.

■ 3=1 /

№

«Г^МС» (20)

/ = 1,2,...,/*,

где 8С* - требуемая общая удельная поверхность смеси, м2/ кг; , -физически возможная максимальная и минимальная относительная производительность дозатора >го компонента с учетом ограничений по наличию фракций в сортовых бункерах; 1 - число компонентов, содержащих трафит; я - заданное содержание графита в смеси.

В качестве алгоритмической основы решения задачи выбран один из методов штрафных функций - метод последовательной безусловной минимизации. Метод заключается в последовательной безусловной минимизации вспомогательной функции вида

= + (21)

где - минимизируемый функционал задачи математического программирования ; Я) - штрафная функция; Я - коэффициент штрафа.

Штрафная функция Я) должна удовлетворять следующему предельному соотношению ГО, с = 0; [+00, |с|>0,

где с - невязка удовлетворения ограничений задачи (21).

Коэффициент штрафа Я характеризует погрешность метода штрафных функций, поскольку имеет место равенство

1ш1 £(£)-£*,

где g' - оптимальное решение задачи; - точка минимума вспомогательной функции.

Численное значение коэффициента Я выбирается на стадии опытно-промышленных испытаний алгоритма. Для условий электродного производства его значение должно находиться в интервале Я е (КГ2,10"4).

Результаты решения задачи оптимизации выдаются в качестве задания дозатарам потоков компонентов шихты.

Грансостав смеси является одним из основных технологических параметров, который согласно требованиям технологии производства угле-графитовой продукции необходимо поддерживать в заданных пределах, а так как он меняется непрерывно в следствие сегрегации материала в бункере необходимо контролировать грансостав непосредственно в потоке материала.

На основании анализа работы системы контроля и регулирования расхода кокса в мельницу установлено, что система обеспечивает снижение возмущений, действующих на процесс, на 50-60%.

Она обеспечивает автоматическое поддержание загрузки в мельницу от 4 до 10 т/ч с точностью ±5% от задания, что вполне соответствует необходимой точности для данного процесса. Диаграмма измерений загрузки кокса при ручном управлении и при работе системы регулирования изображена на рис. 1.

Анализ спектра сигнала датчика весоизмерителя позволил установить, что математическое ожидание этого сигнала характеризует величину загрузки материала, а составляющие спектра характеризуют гранулометрический состав материала, Это позволило разработать систему контроля грансостава в потоке материала.

Для непрерывного контроля всех размеров фракций шихты разработан метод автоматизированного контроля сыпучего материала, включающего определение весового и гранулометрического состава в потоке материала. Поток материала непрерывно поступает на весоизмеритель. Данные с него поступают на датчик массового расхода и спектральный анализатор, в котором информация о крупности фракций формируется в сигнал в виде пиков интенсивности спектральной плотности. Результаты спектрального анализа подаются на функциональный преобразователь, который осуществляет преобразование сигнала спектральной плотности в величину процентного содержания отдельных фракций в шихте. Работа функционального преобразователя состоит в анализе ширины и высоты пиков спектральной плотности и их преобразование в сигналы пропорциональные содержанию отдельных фракций.

Блок-схема данного способа представлена на рис. 2.

Эффективность данного способа была подтверждена экспериментально. На промышленной мельнице, оснащенной весоизмерителем для контроля загрузки кокса, было отобрано шесть проб различного гранулометрического состава, каждая из которых подвергалась рассеву на пять групп

а

время «

6

Рис. 1. Диаграмма изменения расхода кокса при регулировании: а - ручном; б - автоматическом

в зависимости от величины фракций. С датчика весоизмерителя записывался сигнал, соответствующий моменту отбора проб.

Поток шихты непрерывно поступает на весоизмеритель, сигнал с датчика массового расхода передается на вход анализатора спектра, на выходе которого формируется сигнал в виде пиков интенсивности спектральной плотности, сти. Результаты анализа спектра подаются на функциональный преобразователь, который осуществляет преобразование сигнала спектральной плотности в величину процентного содержания отдельных фракций в шихте.

Работа функционального преобразователя состоит в анализе ширины и высоты пиков спектральной плотности и их преобразование в сигналы, пропорциональные содержанию отдельных фракций в шихте.

Сопоставляя результаты анализа сигнала спектра результаты рассеивания, можно сделать вывод, что низкочастотная часть спектра соответствует крупным фракциям (рис.3), средняя - средним фракциям (рис.4), а высокочастотная часть спектра соответствует мелким фракциям (рис.5).

Использование предложенного в данной работе способа и устройства для контроля крупности сыпучих материалов позволяет по сравнению с описанными выше способами осуществлять непрерывный контроль со-

держания различных фракций в шихте с заданной точностью и упростить аппаратурную схему.

Поток шихты

Весо-измеритапь

Попгок шихты

Датчик массового расхода

Анализатор спектра

Рункциональ-4ый преобра зоватвль

Рис.2 Способ контроля крупности сыпучих материалов и устройство его осуществления

На данный способ нами был получен Патент РФ №2212703.

В третьей главе разработана математическая модель процесса тонкого сухого помола кокса, сформулирована постановка задачи управления, на основании анализа работы агрегатов определен критерий оптимального управления технологическим режимом. В данной системе используется способ разработанный для контроля гранулометрического состава (рис. 2).

В электродной промышленности для тонкого помола прокаленного кокса используются двухкамерные трубные мельницы с центральной загрузкой, работающие в режиме сухого измельчения.

Уравнение кинетики помола ¡-ой фракции с диаметром частиц в ин-

м 2

тервале ±:

имеет следующий вид

с/С7, Л

- КзI

р+(\-р)

с,

О,,

•ло.

и

о

1

1"

Л 1

1 Ал Л

' 1 \ V Пг Л Л

' V

0 0 6 25 12 5 1« 75 23 31 25 37 3 43 75 50

Рис. 3. Низкочастотная часть спектра соответствующая крупным фракциям

1

1,

Л \ ,Л л

- V I V

Рис. 4. Среднечастатная часть спектра соответствующая средним фракциям

А

Л \

лЛ

т V"1 л Л

З7^ 1 А X

° 0 6 25 12 < 18 75 25 31 25 37 5 43 75 50

Рис. 5 Высокочастотная часть спектра соответствующая мелким фракциям

где |д - время интегрирования. Если процесс ведется без выноса и рецикла то Г|=1.

Для обеспечения нормальной фильтрации весовую Е(д) можно считать апериодическим звеном первого порядка

Тогда

О 0 0

Остается доопределить к« и р.

Значение постоянной времени Т в выражении (30) находится из анализа взаимокорреляционных функций, получаемых по экспериментальным данным.

Принимаем р постоянным для всех фракций.

По второй гипотезе Загустина представим ко, в следующем виде:

т.е. константа убывает по экспоненте пропорционально (к2) относительному изменению диаметра дробящегося класс.

Следовательно, при идентификации необходимо искать кь к2, р. Для решения задачи, описывающей процесс помола, в качестве метода минимизации может быть использован, например, метод вычисления безусловного минимума функции многих переменных методом прямого поиска.

Подача кокса в мельницу осуществляется из расходного бункера шне-ковым питателем. Грансостав исходного материала в процессе производства изменяется в очень широких пределах, эти колебания значительны даже в течение одной смены (из-за сегрегации материала в расходном бункере).

Грансостав выходного продукта колеблется в пределах, превышающих технологическую норму в среднем более чем в 3 - 4 раза.

Этим объясняется снижение качества и появление брака на последующих переделах. Таким образом, для повышения качества изделий и снижения количества брака на последующих переделах необходимо стабилизировать грансостав тонкого помола.

Установка на входе шаровой мельницы дозатора для стабилизации весовой загрузки материала, дозируемого в мельницу, не обеспечивает стабилизацию грансостава тонкого помола, т.к. действуют возмущающие факторы (изменение грансостава материала на входе, изменение разма-лываемости материала и т.п.). Однако если выбрать в качестве управляющего воздействия весовую загрузку на входе шаровой мельницы, то установка дозирующего устройства необходима.

Анализ полученных результатов и известных способов управления процессом сухого помола кокса в шаровых мельницах показывает, что в условиях электродного производства критерий оптимального управления

функцию

(30)

(31)

технологическим режимом помола может быть представлен в следующем виде:

0(0= тах, (33)

где (ЭД) - производительность мельницы по готовому продукту; Р(ё, 0 -дифференциальная гранулометрическая характеристика продукта измельчения; Р*(с1, 0 - заданная величина дифференциальной гранулометрической характеристики продукта измельчения; I - текущее время; с! - текущий диаметр частиц.

Требования критерия сводятся к обеспечению максимальной производительности мельницы при обеспечении заданного качества (тонины) помола.

Изменение свойств исходного материала по размалываемости приводит к отклонениям гранулометрического состава материала от заданной (технологически оптимальной) величины, поддерживаемой системой управления. Изменение этих свойств происходит значительно медленнее во времени, чем колебания крупности продукта помола. Для компенсации этого возмущения производят периодический отбор проб продукта помола для определения его гранулометрического состав. При отклонении этого состава от оптимального производят параметрическую идентификацию математической модели, после чего используют модель для дальнейшего управления процессом.

Для уменьшения влияния других возмущений на процесс тонкого помола предусматриваются контуры стабилизации давления воздуха в пневмотранспортной системе тонкого помола, путем непосредственного контроля давления воздуха и его регулирования локальным регулятором.

Также предусматривается контур стабилизации шаровой загрузки мельницы. С этой целью измеряется величина тока приводного двигателя, которая зависит от величины шаровой загрузки (масса загружаемого кокса незначительна по сравнению с величиной шаровой загрузки) и ею можно пренебречь. Поэтому по косвенному параметру контролируется шаровая загрузка мельницы. Величина тока приводного двигателя и динамика ее изменения позволяют судить о степени износа шаров и своевременно выдавать сигнал о необходимости дозагрузки мельницы шарами.

Таким образом, система управления обеспечивает реализацию критерия управления в условиях постоянно действующих помех.

В четвертой главе построены регрессионные модели, с помощью которых можно сделать вывод о достоверности определения гранулометрического состава материала на входе, определены статические характеристики тонкого помола, исследована система управления процессом тонкого сухого помола с применением пакета программ МаШЬаЬ.

Тонкий помол кокса в электродном производстве осуществляется в двухкамерных трубных мельницах с центральной загрузкой, работающих в режиме сухого измельчения.

Для адаптации моделей используется п, измерений гранулометрического состава продукта помола и п2 измерений гранулометрического состава исходного материала, получаемых из лаборатории и соответствующее им количество расчетных значений . Оптимальный объем памяти определяется вне контура управления путем поиска количества точек в хранимом массиве информации, обеспечивающих максимальное значение критерия Фишера, при изменении объема массива (или коэффициента корреляции).

В связи с тем, что предложенная методика позволяет вести прямое непрерывное измерение крупности исходного продукта, расчет управляющих воздействий должен осуществляться таким образом, чтобы обеспечить инвариантность системы к этому возмущающему воздействию. Параметры настройки системы корректируются по ранее приведенным методикам.

Структурная схема системы приведена на рис. 6.

Объект управления характеризуется операторами XV! и \У2. Оператор W1 связывает изменение крупности исходного материала с крупностью продукта на выходе, а оператор связывает величину загрузки мельницы О«* с грансоставом готового продукта.

Загрузка регулируется регулятором Р, на который поступает сигнал с датчика (весоизмерителя). Задание регулятору устанавливается за-датчиком ЗД. При отклонении фактической загрузки от заданной регулятор воздействует на регулирующий орган РО таким образом, чтобы привести отклонение к нулю.

Вычислительное устройство ВУ на основании информации о величине весовой загрузки и скорости ленты дозатора (положения регулирующего органа) производит расчет функции распределения грансостава

материала, загружаемого в мельницу (13. При изменении крупности исходного материала ВУ изменяет задание регулятору загрузки Р таким образом, чтобы скомпенсировать это изменение в крупности исходного продукта и не пропустить его на выход мельницы, т.е. система осуществляет стабилизацию крупности материала на выходе мельницы.

По данным экспериментальных исследований в отделении тонкого помола Новосибирского электродного завода были получены передаточные функции по каналам загрузка - тонина помола и крупность на входе -тонина помола.

Исследования объекта показали, что использование системы регулирования по отклонению из-за большого времени запаздывания по каналам регулирования не обеспечивает устойчивости процесса. Поэтому предложена инвариантная система регулирования тонины помола, осуществляющая коррекцию загрузки материала в мельницу при отклонении крупности материала на входе от среднего значения. Так как вследствие сегрегации материала в бункере изменение крупности исходного материала является основным сильнодействующим возмущением на процесс, то из-

менение такой системы позволяет стабилизировать тонину помола и обеспечить требуемое качество готового продукта.

Рис в Структурная схема математической модели системы управления

процессом тонкого сухого помола Р - регулятор загрузки; Д. Д, - датчик; Зд - задатчик, ВУ - вычислительное устройство. РО - регулирующий орган' f - вектор неконтролируемых помех; \Л/„ \Л/„ V*/, оператор, й, - крупность исходного материала. й„ - крупность материала на выходе, <!,' - эквивалентный диаметр загружаемого материала К, - ключ

Условие инвариантности имеет вид:

¡¥рР№2 = }¥„ (37)

где Р - оператор регулятора загрузки, - оператор корректирующего инвариантного регулятора.

Тогда оператор инвариантного регулятора имеет следующий вид:

<38>

' РФ,

Анализ работы предложенной системы позволил установить причины не эффективной работы раннее использованных систем на основе звуко-

метрического парамефа, например, при увеличении крупности занижаемого материала система «Звук» иотребуе! увеличение загрузки материала в мельницу, т к. насыпная масса материала уменьшается, а требуются прямо противоположные действия.

Моделирование системы с применением пакета Ма^ЬаЬ и выполненный анализ системы показали, что на качество готового продукта в основном влияет величина загрузки мельницы и крупность загружаемого материала.

Использование регулятора (38) обеспечивает полную инвариантность управления качеством помола, однако для упрощения алгоритма управления были исследованы варианты системы с различными регуляторами. Были рассмотрены варианты применения П, ПИ и ПИД-регуляторов. В результате проведенного моделирования получены следующие результаты представленные на рис. 7.

Установлено, что применение интегральной составляющей делает систему не устойчивой из-за большого запаздывания в объекте. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что наиболее приемлемым регулятором для системы является П-регулятЬр с звеном запаздывания, так как при 100% скачкообразном изменении крупности материала на входе отклонение тонины готового продукта составило всего 1 %, что говорит о эффективности работы системы, а при введении интегральной составляющей дали значительно худший результат.

* с

О I

о аат

»я * ►

Рис 7 Решение задачи управления с применением паке!а йнпиМпк Блок- схема алгоритма решения задачи управления процессом тонкого с\ \о! о помола кокса в шаровых мельницах приведена на рис 8

С ПУСК 3

Формирование входной информации газы

Вьбор из базы данных ¿нсгчении жатэов тонины помола

Вьбор из базы дажых значении анализов тонины помола

Подстройка коэффициентов моделей для раоета содержания контр класса и улравлякхдо воздействий

Расчет содержания контрольного класса в пред у к те помола

Расчет управляющих воздействии 1НЕТ

-ч

Вьдоча /праеляющих к]

Адаптация моделей функции распределения гран-сосгаваисхо^ого продукта

ДА

ОСТАНОВ

Рис 8 Блок схема алгоритма решения задачи

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие результаты:

1. Выполнен анализ современного состояния технологии и автоматизированного управления в электродном производстве. Установлено, что основные технологические процессы проводятся с использованием оборудования, не удовлетворяющего требованиям получения продукции необходимого качества со значительным технико-экономическим эффектом.

2. Выявлены основные возмущения, действующие на процесс, связанные с непрерывным изменением гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов шихты из-за сегрегации материала в бункерах.

3. Разработан способ и устройство контроля гарнулометрического состава компонентов шихты в потоке, основанный на анализе спектра сигнала датчика весоизмерителя, которые защищены Патентом РФ №2212703.

4. Выполнены исследования и разработана математическая модель формирования смеси сухих компонентов шихты.

5. Разработан алгоритм управления составом сухой шихты, основанный на решении задачи оптимизации штрафной функции специального вида. Результат решения задачи выдается в качестве задания дозаторам потоков компонентов шихты.

6. Разработана математическая модель процесса тонкого сухого помола коксов'(основного компонента шихты), что позволило синтезировать структуру системы управления процессом.

7. С применением разработанного способа контроля гранулометрического состава синтезирован алгоритм и система управления процессом тонкого помола, которая обеспечивает полную инвариантность качества продукта помола от применения грансостава загружаемого в мельницу материала (кокса).

8. С применением пакета БшшИпк выполнено исследование тонкого помола с использованием упрощенных алгоритмов. Установлено, что применение П-регулятора с запаздыванием, обеспечивает высококачественное управление процессом тонкого помола. Показано, что введение интегральной составляющей в закон регулирования делает систему неустойчивой.

9. Результаты работы приняты для промышленного внедрения НПК «Югцветметавтоматика», что позволяет получить экономический эффект в сумме 350 тыс. руб. на одном заводе. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Рутковский А Л. Текиев В.М., Бараева М.Э. Математические модели структуры смесей сухих компонентов шихт. -М., 2001. -Деп. в ВИНИТИ. №2019-В2001.

2. Рутковский А.Л., Текиев В.M., Багаева М.Э. Регрессионные модели промышленных объектов. // Новые информационные технологии и их применение: Сборник трудов межвузовской научно-практической конференции. Владикавказ, 2001. -С. 170.

3. Рутковский А.Л., Багаева М.Э., Саакянц A.A. Непрерывный контроль грансостава в потоках шихт металлургических агрегатов. П Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии: Материалы 2-ой Международной научно-практической конференции. -М„ 2002. -С.400.

4. Рутковский А.Л., Багаева М.Э. Опыт разработки и внедрения весо-измерителей сыпучих материалов и их использование для контроля гранулометрического состава различных материалов. // Труды Международной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика». -Владикавказ, 2002. -С.441.

5. Рутковский А.Л., Багаева М.Э. Математическая модель и система управления процессом тонкого сухого помола кокса в электродном производстве. // Труды Международной научно-технической конференции «Информационные технологии и системы: новые информационные технологии в науке, образовании, экономике [НИТНОЭ-20ОЗ]». Владикавказ, 2003. -С.448.

6. Рутковский А.Л., Багаева М.Э. Математическая модель процесса тонкого сухого помола кокса в шаровых мельницах. // Сборник научных трудов СОО АН ВШ РФ. -Владикавказ, 2003. -№1 (I). -С.75.

7. Способ контроля крупности сыпучих материалов и устройство для его осуществления /Рутковский A.JL, Жуковецкий О.В., Багаева М.Э. // Патент РФ на изобретение №2212703. -2003.

8. Рутковский АЛ., Багаева М.Э. Исследование системы управления процессом тонкого сухого помола. // Тезисы докладов научно-технической конференции, посвященной 65-летию научно-исследовательского сектора СКГМИ. -Владикавказ, 2004. -С.38

Сдано в печать 19.12.05. Объем 1 усл. п.л. Тираж 100 экз. Заказ о.' Отпечатано в подразделении оперативной полиграфии Северо-Кавказского горнометаллургического института (государственного технологического университета). 362021. Владикавказ, ул. Николаева. 44.

Введение

Глава 1. Современное состояние автоматизации технологического комплекса заготовительного передела электродного производства

1.1. Анализ технологического комплекса электродного производства как объекта управления

1.2. Методы построения математических моделей непрерывных технологических процессов

1.3. Анализ методов построения математических моделей процесса тонкого помола кокса

1.4. Выводы по главе

Глава 2. Построение математической модели смеси сухих компонентов

2.1. Рецептура электродной массы и подбор гранулометрического состава

2.2. Выбор связующего

2.3. Построение математических моделей формирования смеси сухих компонентов шихт

2.4. Оптимизация состава сухой шихты

2.5. Способ и устройство для непрерывного контроля гранулометрического состава шихты в потоке материала

2.6. Выводы по главе

Глава 3. Построение математической модели процесса тонкого сухого помола кокса и постановка задачи управления

3.1. Построение математической модели процесса тонкого помола

3.2.Весоизмерительные устройства для контроля гранулометрического состава сыпучих материалов

3.3. Постановка задачи управления

3.4. Идентификация функции распределения грансостава

3.5. Выводы по главе

Глава 4. Исследование системы управления процесса тонконого помола

4.1. Определение взаимосвязи между гранулометрическим составом загружаемого кокса и косвенным показателем

4.2. Определение характеристик процесса помола

4.3. Построение регрессионных математических моделей

4.4. Определение возможности косвенного измерения степени загрузки мельницы шарами

4.5. Экспериментальное исследование вопросов формирования структуры сухих смесей

4.6. Исследование системы управления процессом тонкого сухого помола

4.7. Выводы по главе 4 107 Заключение 108 Литература

Актуальность работы. Производство спецсталей, ферросплавов, цветных металлов, таких как алюминий, медь и т.д., производство твердых сплавов, полупроводниковая промышленность, космическая техника все эти отрасли промышленности являются возрастающими потребителями материалов на основе углерода. Технический прогресс этих отраслей техники в значительной определяется обеспеченностью их анодной массой и различными электродными изделиями.

Отечественное электродное производство не покрывает потребность промышленности в этом ценном продукте, что приводит к необходимости закупки части этой продукции за рубежом. В тоже время технологический процесс производства электродной продукции характеризуется низким уровнем автоматизации, низким уровнем выхода готовой продукции (60-70%), что приводит к необходимости повторной переработки, требующей больших материальных и трудовых затрат.

Определяющим фактором, влияющим на качество и выход годной готовой продукции, является состояние исходного материала полученного в результате заготовительного передела, в частности процесса тонкого помола.

Состояние данного технологического процесса характеризуется низким уровнем автоматизации и отсутствием надежных методов контроля и регулирования основных технологических параметров.

В этих условиях совершенствование технологических процессов с использованием современных высокоэффективных автоматизированных систем управления и информационных технологий является реальным путем повышения эффективности действующих и вновь строящихся производств.

Все это определяет актуальность постановки и решения задачи разработки методики системы автоматизированного управления технологическим процессом тонкого помола, внедрение которой на действующих предприятиях, позволит значительно повысить производительность технологического оборудования, качество выпускаемой продукции, что несомненно, с привязкой к последующим технологическим операциям, приведет к значительному технико-экономическому эффекту всего процесса.

Таким образом, решение задачи автоматизации системы контроля и управления качеством тонкого помола, разработка алгоритма управления формированием смесей сухих компонентов, безусловно, является современным и актуальным научно-техническим направлением в совершенствовании технологических процессов электродного производства.

Целью диссертационной работы является разработка системы оптимального управления процессами приготовления смеси сухих компонентов и тонкого сухого помола в электродном производстве на базе исследований процесса тонкого сухого помола кокса и формирование смесей сухих компонентов с целью совершенствования технологии, автоматизации, определения оптимальных условий его проведения, и обеспечивающей проведение процесса с максимальным технико-экономическим эффектом.

Методами исследования, применяемыми в работе, являются математическое моделирование, методы обработки экспериментальных данных и оптимизации, теория автоматического управления.

Научная новизна работы заключается в следующих результатах:

1. Синтезирована математическая модель формирования смеси угле-графитовых материалов, учитывающая формы частиц и пористость их структур, позволяющая прогнозировать характеристики сыпучей смеси по аналогичным характеристикам исходных компонентов и по результатам контроля гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов рассчитать оптимальной состав смеси.

2. Впервые предложена математическая модель, связывающая крупность исходного продукта и весовую загрузку мельницы с гранулометрическим составом тонкого помола, в соответствии с которой обеспечивается постоянство гранулометрического состава.

3. Разработан способ и устройство для непрерывного автоматического контроля крупности сыпучего материала, включающего определение весового и гранулометрического состава в потоке материала (Патент РФ №2212703).

4. Разработана и исследована система управления процессом тонкого сухого помола и приготовления смеси сухих компонентов шихты.

Практическое значение работы заключается в достижении более точного контроля измерения фракций тонкого сухого помола и оптимального процесса управления тонким помолом и приготовления смеси компонентов сухой шихты. Результаты работы приняты для промышленного внедрения, что позволяет получить значительный экономический эффект. Отдельные материалы работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ).

На защиту выносятся:

1. Математическая модель формирования смеси углеграфитовых материалов позволяющая прогнозировать характеристики сыпучей смеси по аналогичным характеристикам исходных компонентов и по результатам контроля гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов рассчитать оптимальной состав смеси.

2. Математическая модель, связывающая крупность исходного продукта и весовую загрузку мельницы с гранулометрическим составом тонкого помола в соответствии с которой обеспечивается постоянство гарнулометри-ческого состава.

3. Способ и устройство для непрерывного автоматизированного контроля и регулирования крупности сыпучего материала, включающего определение весового и гранулометрического состава в потоке материала.

4. Результаты разработки и исследования системы автоматического управления процессами тонкого сухого помола и приготовления смеси сухих компонентов.

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов подтверждаются:

- соответствием результатов теоретических и экспериментальных исследований;

- результатами испытаний разработанного способа и устройства контроля гранулометрического состава сыпучих материалов.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на:

1. Межвузовской научно-практической конференции "Новые технологии и их применение", Владикавказ, 2001.

2. Международной конференции "Информационные технологии и системы: Наука и практика", Владикавказ, 2002.

3. Второй международной научно-практической конференции "Автоматизированные печные агрегаты и энергосберегающие технологии в металлургии", МИСиС, Москва, 2002.

4. Международной научно-технической конференции "Информационные технологии и системы: Новые информационные технологии в науке, образовании, экономике (НИТНОЭ)", Владикавказ, 2003.

5. Научно-технической конференции, посвященной 65-летию научно-исследовательского сектора, Владикавказ, 2004.

6. Ежегодных научно-технических конференциях СКГМИ, Владикавказ 2000-2005.

7. На разработанный способ и устройство для непрерывного автоматизированного контроля крупности сыпучего материала в потоке материала получен Патент РФ на изобретение №2212703.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 8-ми печатных работах.

9. Результаты работы приняты для промышленного внедрения НПК «Юг-цветметавтоматика», что позволяет получить экономический эффект в сумме 350 тыс. руб. на одном заводе. Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе СКГМИ (ГТУ).

110

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных в работе теоретических и экспериментальных исследований получены следующие результаты:

1. Выполнен анализ современного состояния технологии и автоматизированного управления в электродном производстве. Установлено, что основные технологические процессы проводятся с использованием оборудования, не удовлетворяющего требованиям получения продукции необходимого качества со значительным технико-экономическим эффектом.

2. Выявлены основные возмущения, действующие на процесс, связанные с непрерывным изменением гранулометрического состава и удельной поверхности компонентов шихты из-за сегрегации материала в бункерах.

3. Разработан способ и устройство контроля гарнулометрического состава компонентов шихты в потоке, основанный на анализе спектра сигнала датчика весоизмерителя, которые защищены Патентом РФ №2212703.

4. Выполнены исследования и разработана математическая модель формирования смеси сухих компонентов шихты.

5. Разработан алгоритм управления составом сухой шихты, основанный на решении задачи оптимизации штрафной функции специального вида. Результат решения задачи выдается в качестве задания дозаторам потоков компонентов шихты.

6. Разработана математическая модель процесса тонкого сухого помола коксов (основного компонента шихты), что позволило синтезировать структуру системы управления процессом.

7. С применением разработанного способа контроля гранулометрического состава синтезирован алгоритм и система управления процессом тонкого помола, которая обеспечивает полную инвариантность качества продукта помола от применения грансостава загружаемого в мельницу материала (кокса).

8. С применением пакета БтшНпк выполнено исследование тонкого помола с использованием упрощенных алгоритмов. Установлено, что применение П-регулятора с запаздыванием, обеспечивает высококачественное управление процессом тонкого помола. Показано, что введение интегральной составляющей в закон регулирования делает систему неустойчивой.

1. Рутковский A.J1. //Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. -М.: МИСИС, 1974.

2. Колодин Э.А. и др. //Труды ВАМИ. -Л.: 1971, №74.

3. Отчет института ВАМИ по теме №5-67-072. -Л.: ВАМИ, 1967-1968.

4. Технический отчет по теме №429-71. Разработка системы автоматизированного управления установкой прокалки коксовой мелочи в кипящем слое. -СКБАИИ, Башкирский филиал, 1971.

5. Фиал ков A.C. Формирование структуры и свойств углеграфитовых матеиалов. -М.: Металлургия, 1965.

6. Чалых Е.Ф. Производство электродов. М.: Металлургиздат, 1954.

7. Чалых Е.Ф. Оборудование электродных заводов. -М.: Металлургия,1990.

8. Ральников Л.Н., Трубачев Ю.Д., Иванов A.A. Опыт внедоения звукометрических систем автоматического управления процессом сухого помола кокса //Цветные металлы. -1974, №5.

9. Тихонов О.Н., Ральников Л.Н., Трубачев Ю.Д. Аналитическое определение динамических характеристик сухого шарового помола. Цветная металлургия. Изв. ВУЗ. -1977, №3.

10. Системы автоматического управления процессом сухого помола в шаровых мельницах /Рутковский А.Л., Салихов З.Г., Топчаев В.П. и др. //а.с. №1095998,1982.

11. Авторское свидетельство СССР №390817, 1973.

12. Устройство для автоматического управления процессом приготовления смеси сыпучих веществ и связующего /Будзинский A.C., Гитин В.Б., Рутковский А.Л., и др. //а.с. №993996, 1981.

13. Способ автоматического управления процессом приготовления углеродистых смесей /Будзинский A.C., Иванов В.А., Рутковский А.Л., и др. //а.с. №1020156, 1981.

14. Патент США №2870031, 1959.

15. Способ изготовления графитированных изделий /Зароченцев М.Г., Зикеев Е.И., Рутковский А.Л. //а.с. №741555, 1978.

16. Способ подготовки углеродосодержащей массы /Данилин JI.A., Иванов В.А., Рутковский А.Л. //а.с. №793934, 1978.

17. Способ прокаливания углеродистых материалов с различным содержанием летучих веществ /Данилин Л.А., Иванов В.А., Рутковский А.Л.//а.с. №805629, 1978.

18. Устройство для контроля крупности сыпучих материалов /Рутковский А.Л., Данилин Л.А. и др. //а.с. №1493983, 1985.

19. Способ автоматического контроля процессом тонкого сухого помола в шаровых мельницах /Иванов В.А., Давидсон A.M., Рутковский А.Л., Салихов З.Г. и др. //а.с. №837416,1979.

20. Фельдбаум A.A., Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. -М.: Наука, 1971.

21. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1972.

22. Теория моделей в процессах управления /Б.Н. Петров, Г.М.Уланов, Н.И. Гольденблат, C.B. Ульянов. -М.: Наука, 1978.

23. Ли Т.Г., Адаме Г.Э., Гейнэ Ч.М. Управление процессами с помощью ЭВМ. Моделирование и оптимизация. -М.: Сов. радио, 1972.

24. I Всесоюзная конференция по применению ЭВМ в металлургии (Москва, 2-3 февраля 1973) //Тез. докладов. -М.: МИСиС, 1973.

25. Математические модели технологических процессов и разработка систем автоматического регулирования с переменной структурой /Под. ред. акад. Б.Н. Петрова //Научн. труды, Гинцветмет. -М.: Металлургия, 1964.

26. Автоматизация технологических процессов цветной металлургии /Под ред. Д.И. Лисовского. -М.: Металлургия, 1969.

27. Управление элементарными химическими процессами и построение автоматических систем с применением вычислительных машин /Под ред. Бурового И.А. //Научн. тр. Гинцветмет. -М.: Металлургия, 1967.

28. Автоматизация технологических процессов цветной металлургии /Под ред. Лисовского Д.И. //Научн. тр. МИСиС. -М.: Металлургия, 1972.

29. Автоматизация технологических процессов цветной металлургии /Под ред. Иванова В.А. //Научн. тр. МИСиС. -М.: Металлургия, 1981.

30. Построение математических моделей химико-технологических объектов /Дудников Е.Т., Балакирев B.C., Кривсунов В.Н., Цирлин A.M. -M.: Химия, 1981.

31. Ордынцев В.М. Математическое описание объектов автоматизации. -М.: Машиностроение, 1965.

32. Емельянов C.B. Системы автоматического управления с переменной структурой. -М.: Наука, 1967.

33. Иванов В.А. Автоматическое управление некоторыми классами технологических процессов с применением моделей //Автореф. докт. дис. -М.: МИСиС, 1972.

34. Ашимов A.A. Оптимальное управление плавкой руд и концентратов цветных металлов в шахтных печах //Автореф. докт. дис. -М.: МИСиС, 1972.

35. Дьячко А.Г. Математическое моделирование непрерывных металлургических процессов (на примере процессов цветной металлургии) //Автореф. докт. дис. -М.: МИСиС, 1972.

36. Борзенко И.М. Методология синтеза и опыт применения алгоритмов с прогнозирования для адаптивного управления выплавкой стали //Автореф. докт. дис. -М.: МИСиС, 1979.

37. Абдуллаев A.A., Алиев P.A., Уланов Г.М. Принципы построения автоматизированных систем управления промышленными предприятиями с непрерывным характером производства. -М.: Энергия, 1975.

38. Буровой И.А. Автоматическое управление процессами в кипящем слое. -М.: Металлургия, 1969.

39. Буровой И.А., Горин В.Н. Автоматическое управление химико-металлургическими процессами с сосредоточенными параметрами. -М.: Металлургия, 1977.

40. Автоматизированная система управления технологическими процессами производства серной кислоты из отходящих газов /A.A. Ашимов, И.А. Буровой, В.П. Морозов и др. -М.: Металлургия, 1977.

41. Левин М.В. Алгоритмическое обеспечение АСУТП производства глинозема. -М.: Металлургия, 1977.

42. Глинков Г.-М.: Маковский В.А. АСУТП в агломерационных и сталеплавильных цехах. -М.: Металлургия, 1981.

43. Стефани Е.Ф. Основы построения АСУТП. —М.: Энергоиздат, 1982.

44. Барский Л.А., Козин В.З. Системный анализ в обогащении полезных ископаемых. -М.: Недра, 1978.

45. Ицкович Э.Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. -М.: Энергия, 1975.

46. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. -М.: Энергия, 1975.

47. Кафаров В.В. Моделирование химических процессов. ~М.: Знание,1968.

48. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии. -М.: Химия, 1971.

49. Бояринов А.И., Кафаров B.B. Методы оптимизации в химической технологии. -М.: Химия, 1975.

50. Кафаров В.В., Петров B.-JL: Мешалкин В.П. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. -М.: Химия, 1974.

51. Кафаров В.В., Дорохов И.Н. Системный анализ процессов химической технологии. -М.: Наука, 1976.

52. Ахназарова С.Д., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. -М.: Высшая школа, 1978.

53. Кафаров В.В. Основы массоотдачи. -М.: Высшая школа, 1979.

54. Корсаков-Богатков С.М. Химические реакторы как объекты математического моделирования. -М.: Химия, 1967.

55. Безденежных A.A. Математические модели химических реакторов. -Киев: Техника, 1970.

56. Безденежных A.A. Инженерные методы составления уравнений скоростей реакций и расчета кинетических констант. -JL: Химия, 1973.

57. Иоффе И.И., Письмен JI.M. Инженерная химия гетерогенного катализа. -Д.: Химия, 1972.

58. Железняк A.C., Иоффе И.И. Методы расчета многофазных жидкостных реакторов. -Д.: Химия, 1974.

59. Островский Г.М., Волин Ю.М. Моделирование сложных химико-технологических схем. -М.: Химия, 1975.

60. Снаговский Ю.С., Островский Г.М. Моделирование кинетики гетерогенных каталитических процессов. -М.: Химия, 1976.

61. Коган В.Б. Теоретические основы тепловых процессов химической технологии. -Д.: Химия, 1977.

62. Жоров Ю.М. Моделирование физико-химических процессов нефтепереработки. -М.: Химия, 1978.

63. Кэмпбелл Д.П. Динамика процессов химической технологии. -М.: Госхимиздат, 1962.

64. Вильяме Т. Дж. Проектирование химико-технологических процессов методами системотехники. -M.-JL: Химия, 1967.

65. Арис А. Анализ процессов в химических реакторах. -Л.: Химия, 1967.

66. Вэйлас С. Химическая кинетика и расчеты промышленных реакторов. -М.: Химия, 1967.

67. Крамере X., Вестертерп К. Химические реакторы. Расчет и управление ими. -М.: Химия, 1967.

68. Френке Р. Математическое моделирование в химической технологии. -М.: Химия, 1971.

69. Математическое моделирование химических производств /Кроу К., Гамилец А., Хоффман Т. и др. -М.: Мир, 1973.

70. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. -М.: Физматгиз, 1960.

71. Налимов В.В. Статистические методы описания химических и металлургических процессов. -М.: Металлургиздат, 1963.

72. Налимов В.В. Теория эксперимента. -М.: Наука, 1971.

73. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1971.

74. Винарский М.С., Лурье М.В. Планирование эксперимента в технических исследованиях. -Киев: Техшка, 1975.

75. Математические модели металлургических процессов. Часть I. Основы теории математического моделирования металлургических процессов. /Под ред. члена-корресп. АН СССР C.B. Емельянова. -М.: МИСиС, 1974.

76. Математические модели металлургических процессов. Часть 2. Основы теории математического моделирования металлургических процессов. /Под ред. члена-корресп. АН СССР C.B. Емельянова. -М.: МИСиС, 1974.

77. Буровой И.А., Элиашберг В.М. //Инженерно-физический журнал, т. IV., 1961, №7.

78. Вигдорчик Е.М., Шейнин А.Б. Математическое моделирование непрерывных процессов растворения. -М.: Химия, 1971.

79. Лисовский Д.И., Ляпунов Д.И., Шапировский М.Р. Некоторые вопросы оптимального проектирования аппаратов со смешанным перемешиванием твердой фазы. //В кн. Автоматизация технологических процессов цветной металлургии. -М.: Металлургия, 1972.

80. Вольдман Г.М., Зеликман А.Н. Расчет производительности аппаратов кипящего слоя непрерывного действия. //Изв. ВУЗ, Цветная металлургия, 1969, №2.

81. Зеликман А.Н., Меерсон Г.А. Металлургия редких металлов. -М.: Металлургия, 1973.

82. Зеликман А.Н., Вольдман Г.М., Белявская Л.В. Теория гидрометаллургических процессов. -М.: Металлургия, 1975.

83. Погорелый А.Д. Теория металлургических процессов. -М.: Металлургия, 1971.

84. Расчеты пиропроцессов и печей цветной металлургии /Диомидовский Д.А., Шалыгин Л.-М.: Гальнбек A.A., Южанинов И.А.). -М.: Госметал-лургиздат, 1963.

85. Арунянц Г.Г. и др. Система расчета динамики сложных химико-технологических объектов // Химичесчкая технология. 1986. №4. С.43-47.

86. Арунянц Г.Г. Имитационное моделирование систем автоматического регулирования технологических параметров ХТС // Химическая технология. №4(142). 1985.

87. Арунянц. Г.Г. Проектирование систем управления химико-технологическими объектами. -М., 1982. (Обзорн. инф. НИИТЭХИМ. Сер. Общеотраслевые вопросы развития химической промышленности. Вып. 4.

88. Арунянц Г.Г. и др. Автоматизация химических производств. -М.: Химия, 1984.

89. СалиховЗ.Г. и др. Оптимальные по степени устойчивости системы управления объектами с неустойчивым числителем передаточной функции // известия вузов. Цветная металлургия. 2003. №3. С. 71-79.

90. Салихов З.Г., Ступаков Е.П. Моделирование процессов управления в технических системах. Учебное пособие. -М.: МИСиС, 2001.

91. Салихов З.Г., Савастеев В.Г. оптимальная настройка системы автоматического регулирования переменой структуры для объектов с большим запаз-дываием. Сб. Научные труды ВЗПИ. Вып. VII. Электрофизика. М., 1969.

92. Рутковский А.Л. Постановка и обсуждение задачи построения адаптивных систем оптимального управления технологическими процессами цветной металлургии //Цветная металлургия. Известия вузов. -1995, №3.

93. Рутковский А.Л. Адаптивные системы управления технологическими процессами цветной металлургии //Тезисы докладов научно-технического совещания «Состояние и перспективы автоматизации производственных процессов цветной металлургии». -Орджоникидзе, 1989.

94. Рутковский А.Л., Текиев В.М. Построение моделей технологических процессов по данным промышленных экспериментов //Известия вузов. Цветная металлургия №1,1995.

95. Рутковский А.Л. Система оптимального управления процессом тонкого сухого помола в шаровых мельницах электродного производства //Цветная металлургия. Известия вузозов. 1993, №4.

96. Рутковский А.Л. Активно-пассивный эксперимент при идентификации и оптимизации процессов цветной металлургии //Доклады семинара «Моделирование, идентификация, синтез систем управления в химических и химико-металлургических производствах. -Киев, 1986.

97. Салихов З.Г., Арунянц Г.Г., Рутковский A.JI. Системы оптимального управления сложными технологическими объектами. -М.: Теплоэнергетик. 2004.

98. Гальперин Н.И., Айнштейн В.Г., Кваша В.В. Основы техники псевдоожижения. -М.: Химия, 1967.

99. Романков П.Г., Рашковкая Н.В. Сушка в кипящем слое. -М.: Химия,1964.

100. Лисовский Д.И., Иванов В.А., Данилин H.A., Данилин JI.A, Преде JI.B. Математическое описание распределения температуры газа и материала по длине печи спекания сульфатно-гидратно-угольной пульпы //Изв. ВУЗ, Цветная металлургия. -1972, № 4.

101. Гасик М.И., Рагулина Р.И., Львова O.K., Аливойдович М.Х. Производство и эксплуатация непрерывных самообжигающихся электродов и анодов. Металлургия, 1965.

102. Зеленина В.В., Ощепкова Н.В. и др. // Сб. научных трудов ГОСНИНЭП. №2. Челябинск. 1969.

103. Дмитриев Г.В. и др. // Цветные металлы. №2. 1969.

104. Рутковский А.Л., Текиев В.М., Багаева М.Э. Математические модели структуры смесей сухих компонентов шихт. -М., 2001. -Деп. в ВИНИТИ. №2019-В2001.

105. Будзинский A.C., Рутковский А.Л. и др. К вопросу оптимизации процесса приготовления углеродистых масс //Доклады VII Республ. научно-техн. совещания «Автоматический контроль и управление при обогащении в металлургии цветных металлов». -Ташкент, 1980.

106. Иванов В.А., Рутковский А.Л., Будзинский А.Л. и др. Исследование свойств алгоритма управления процессом приготовления углеродистых масс //Цветная металлургия, Изв. ВУЗ. -1982, №1.

107. Горпиненко М.С. и др. //Сб. Вопросы технического прогресса в электродной промышленности. Вып.З. -Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1971.

108. Филимонов В.А. и др. //Сб. Конструкционные материалы на основе углерода, Вып. 12. -М.: Металлургия, 1977.

109. Дмитриева Г.В. и др. К вопросу о газопроницаемости углеграфито-вых материалов //Цветные металлы. -1969, №2.

110. Топчаев В.П. Автоматизация трубчатых вращающихся печей цветной металлургии. -М.: Металлургия, 1971.

111. Способ контроля крупности сыпучих материалов и устройство для его осуществления /Рутковский A.JL, Жуковецкий О.В., Багаева М.Э.//Патент РФ на изобретение №2212703. -2003.

112. Андреев С.Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, грохочение и измельчение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980.

113. Эмануэль Н.-М.: Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики. -М.: Высшая школа, 1969.

114. Загустин А.И. В. Сб. Механобр. XY лет на службе социалистического строительства // ОНТИ. -1936.

115. Журавский A.M., Диаконенко В.В. //Цветная металлургия, Изв. ВУЗ. -1964, №5.

116. Рутковский A.JL, Багаева М.Э. Математическая модель процесса тонкого сухого помола в шаровых мельницах. // Сборник научных трудов №1, с.75. Владикавказ, 2003.

117. Цыпкин Я.З. Адаптация и обучение в автоматических системах. -М.: Наука, 1972.

118. Топчаев В.П., Рутковский A.JI. и др. Оперативный контроль гранулометрического состава твердых шихт в потоке по косвенным показателям. Цветная металлургия, Изв. ВУЗ.-1978, №4.

119. Устройство для контроля крупности сыпучих материалов /Рутковский A.JL, Данилин Л.А. и др. //А.С.№1493983.-1985.

120. Иванов В.А., Лисовский Д.И., Шапировский М.Р. Идентификация параметров моделей при помощи корреляционных методов. //Сб. Автоматизация технологических процессов цветной металлургии. -М.: Металлургия, 1972.

121. Рутковский А.Л., Мешков Е.И. Управляемость процесса тонкого сухого помола в шаровых мельницах по наблюдаемым параметрам //Цветная металлургия, Изв. ВУЗ. -1994, №4-6.

122. Способ автоматического управления процессом тонкого сухого помола в шаровых мельницах /Иванов В.А., Давидсон A.M., Рутковский А.Л., Са-лихов З.Г. и др.// A.c. № 837416. -1979.

123. Конструкционные материалы на основе графита. Сб. трудов №3, Металлургия.-М., 1967.

124. Зеленина В.В., Ощепкова Н.В. и др. Исследование поровой текстуры углеграфитовых материалов. Сб. научных трудов ГОСНИИЭПа, №2. Челябинск, 1969.

125. Павловский Л.М., Кондрашенкова Н.Ф. В сб. «Совершенствование технологии и улучшения качества электродной продукции». Вып. 6, Челябинск, Южно-Уральское кн. Изд-во, 1971.

126. Пейсахов М.Л. Сб. научных трудов Гипцветмета №9. -М., Метал-лургиздат, 1955.

127. Рутковский А.Л. //Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. -М.: МИСИС, 1974.

128. Павловский Л.М., Кондрашенкова Н.Ф. //Сб. Совершенствование технологии и улучшение качества электродной продукции. Вып.6. -Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1974.

129. Зав. кафедрой ТАМПП, проф.1. Декан МФ, проф.1. В.М. Текиев1. А.С. Яржемский

130. Исследование и разработка системы оптимального управления процессами приготовления смеси сухих компонентов и тонкого сухого помола в электродном производстве», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук

131. Мы, нижеподписавшиеся, комиссия в составе:

132. Саакянц Амбарцум Агасиевич, к.т.н., зав. лабораторией автоматизации производства тяжелых цветных металлов от НПК «Югцветметавтоматика»,

133. Рутковский Александр Леонидович, д.т.н., профессор кафедры теории и автоматизации металлургических процессов и печей

134. Яржемский Анатолий Серафимович, к.т.н., декан металлургического факультета от Северо-Кавказского горно-металлургического института (государственного технологического института), составили настоящий акт о следующем:

135. Основные решения диссертации Багаевой М.Э. будут использованы НПК «Югцветметавтоматика» при разработке и внедрении аналогичных систем управления на предприятиях электродной и алюминиевой отраслей цветной металлургии.