автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Математическое моделирование и многокритериальная оптимизация технологии горячего прессования древесностружечных плит



б ОЛ

ДО

на правам рукописи П

ПЛАТОНОВ Алексей Дмитшейич

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЮИШРИТЕРШЬНАЯ ОГГОШЗАШИ ТЕХНОЛОГИИ ГОРЯЧЕГО ПРЕССОВАНИЯ ДРЕВЕСНООТУЯЕЧНЬИ плит

Специальность 05.21.05 - Технология и оборудование деревообрабатывающих производств: древесиноведение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВОРОНЕЖ - 1996

Работа выполнена на кафедре "Автоматизация производственным процессов" Воронежской государственной лесотехнической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ, академик АЕН РФ B.C. ПЕТРОВСКИЙ.

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор, академик международной академии информатизации В. П. СМОЛЕШЕВ ; - кандидат технических наук, доцент А. А ФИЛОНОВ.

Ведущая организация - объединение " ЮГ мебель "

Защита диссертации состоится " ^" года в 10 часов

в ауд. 118, на заседании Совета по защите диссертаций Д 064.06.01 в здании Воронежской государственной лесотехнической академии по адресу 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.

Просим ваши отзывы на автореферат присыпать обязательно в двух экземплярах с заверенными подписями и направить ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГЛТА.

Автореферат разослан " •¿¿¿у&Щ яяв г.

Ученый секретарь Совета по защите диссертаций Д 064.06.01 доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АЕН РФ, действительный Член ЖКА РФ А^/л в-к- КУРЬЯНОВ

Актуальность темы. Процесс горячего прессования древесностружечных плит-это многофакторный процесс с большим количеством входных параметров, а тагссе возмущащик воздействий, которые, в своп очередь, нестабильны по продолжительности и степени воздействия на объект. В самой ДСтП протекает ряд сложных Физико-химических процессов, определяй®« структурообразование и качественные показатели плит.

Существующие технологии прессования имеют типичное построение -автоматизация цикла и автоматическое регулирование технологических параметров локальными системами. Такие системы не позволяет комплексно подходить к контролю и управлению технологическим процессом на уровнях,близких к экстремальным и тем более не обеспечивают возможность получения ДСтП с заданным набором физико-механических показателей при минимальной продолжительности цикла прессования.

Главной проблемой в производстве ДСтП является создание гибких, самонастраивашихся технологий, позволякщх контролировать состояние входных параметров процесса, а тате выбирать и реализовывать их достаточно оптимальные значения в каждый момент времени.

Решение этой многокритериальной научно-практической задачи повышает уровень технологии горячего прессования ДСтП. приближает эту технологию к уровню показателей высоких технологий.

• Цель и задачи исследований. Целью работы является проведение теоретических и зкспериментальных исследований, научным разработок, определение необходимых целевых функций управления горячим прессованием с многокритериальной оптимизацией процесса для получения ДСтП с заданными Физико-механическими показателями и повышения производительности процесса.

В соответствии с целью работы поставлены следутие задачи исследования:

1. Выполнить системный анализ процесса горячего прессования ДСтП как объекта многокритериального управления.

2. Определить ранжировку значимости входных и выходных показателей процесса методом экспертных оценок.

3. Составить методику и провести производственные эксперименты по горячему прессованию ДСтП.

4. Провести компьютерную обработку результатов экспериментов, получить математические модели целевых Функций горячего прессования.

5. Сделать рекомендации по теоретическим разработкам многокритериальной оптимизации процесса горячего прессования.

6. Предложить систему алгоритмов, программ многокритериальной оп-

тимизации для компьютерной поддержки технологии горячего прессования.

7. Провести производственные .испытания и реализовать на промышленном предприятии систему компьютерной поддержки многокритериальной оптимизации прессования.

8. Предложить деревообрабатывающей промышленности рекомендации го использованию в производстве научных разработок этой диссеота ции.

Методика исследований включала системный анализ технологии горя чего прессования ДСтЛ: проведение производственных экспериментов н АООТ'Апшеронск": математическое моделирование и многокритериальну оптимизацию основных входных показателей процесса: методы составле ния алгоритмов, программ системы компьютерной поддержки технологи горячего прессования. Задачи многокритериальной оптимизации процес са решались на основе использования методов решения экстремальны задач с реальными производственными ограничениями.

Научная новизна работы.

- технологический процесс горячего прессования ДСтП рассмотре как объект многокритериального, оптимального управления, отличащий ся тем. что в результате.системного анализа определены группы вход ньк параметров процесса, возмущающих воздействий и выходные целевые Функции;

- получены математические модели Физико - механических показе телей ДСтП и продолжительности цикла прессования, отличающиеся уче том влияния породного состава сырья и входных технологических пг раметров процесса:

- разработана система алгоритмов, программ компьютерной по} держи технологии прессования ДСтП, отличающаяся тем, что предста£ ляется возможным в производственных условиях получать ДСтП с зада! ным набором Физико-механических показателей при минимальной продо; жительности цикла прессования на основе решения многокритериальш оптимизационных задач с учетом реальных производственных ограничен!

Теоретическое значение. Получены математические модели целев! функций технологии прессования ДСтП. позволяющие проводить числе! ные расчеты физико-механических характеристик плит и определять тр буемые оптимальные значения входных параметров при многокрип риальной оптимизации процесса.

Практическая ценность. Предприятия по выпуску ДСтП получили о комендаши по компьютерной поддержке технологии горячего прессов, ния ДСтП, что существенно повышает эффективность производства, по .воляет получать ДСтП с заданными физико-механическими показателя

при минимальной продолжительности цикла прессования.

Апробация работы. Основные результаты исследований, материалы отдельный глав диссертации докладывались на кафедре АПП и на научных конференциях Воронежской государственной лесотехнической академии В 1993, 1994, 1995 годах.

• Публикация работы. По теме диссертационной работы опубликовано 5 научных статей.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, заключения, списка литературы из 65 наименований, 8 приложений и включает 1Т рисунков, 40 таблиц. Объём основного текста составляет 188 машинописных страниц.

Результаты, выносимые автором на защиту:

- Системный анализ, целевые функции процесса горячего прессования ДСтП как объектов многокритериального управления многоэтажным гидравлическим прессом периодического действия.

- Алгоритмы, программы системы компьютерной поддержки оптимизации целевых функций технологии прессования ДСтП: плотности, толщины, влажности, продолжительности цикла прессования, предела прочности при изгибе.

-Технологическая, экономическая эффективность оптимизации технологии прессования ДСтП и рекомендации производству.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность' темы диссертации, связанная с повышением эффективности технологий прессования ДСтП.

В первой главе показан существующий технологический процесс получения ДСтП, даны его основные характеристики, особенности. Рассмотрены известные подходы и методы математического моделирования, приемы оптимизации и практика реализации систем оптимального управления технологией прессования. Дается анализ управляемости этой технологии и возможности многокритериальной оптимизации управления. Сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе представлена структура и показан системный анализ процесса горячего прессования, рассмотрены основы математического моделирования целевых Функций, теории прогрева и расчета продолжительности процесса прессования, осуществлена разработка теоретических положений многокритериальной оптимизации с компьютерной поддержкой технологии прессования ДСтП.

Системный анализ, экспертные оценки позволили выделить основные входные параметры процесса, возмущащие воздействия и определить пе-

речень выходных целевых Функций выпуска ДСтП с учетом реапьнь производственных потребностей.

Входные параметры технологии Хг: влажность осмоленной стружк внутреннего и наружных слоев, масса стружечного брикета, продо! жительность выдержки пакетов Сплит) при максимальном давлении, прс должительность плавного сброса давления, продолжительность выдержк плит в сомкнутом прессе без давления и температура плит пресса.

Возмущающе воздействия продолжительность смыкания, размыкг ния и упрессовки стружечных пакетов, продолжительность загруз» выгрузки пресса, породный состав сырья.

Выходные целевые Функции процесса горячего прессования Yj : то; тина ДСтП, ее влажность, плотность, предел прочности на изгиб и прс должительность цикла прессования. В конструкции пресса на АОС "Апшеронск" нет устройства для одновременного смыкания плит прессе что потребовало проведения полного анализа влияния неравномерно рас пределенного давления при упрессовке на толщину плиты. Все пролет пресса были разбиты на пять участков: четыре по четыре пролета, самый верхний пятый - на пять, каждый из участков был также прех ставлен в виде целевой функции - толщины плит.

Теоретический расчет продолжительности цикла прессования Ивь был сделан по методике разработанной Клаудитцом [ ШаисШг У ] Он предложил различать две стазы нагревания стружечной плиты: нагре вание до стабилизации температуры в среднем слоейпо и продолжи тельность выпаривания избыточной влагиПвып.

и выл =11 по +Пвып, С 1

И. А. Отлев предложил эмпирические Формулы для расчетаЬпо иЬвыг по которым и была определена продолжительность процесса горячег прессования.

Спо = 0.35-&плКр• К«, С 2

где.бпл - толщина прессуемой плиты, мм: к$> - коэффициент толщины: } - коэффициент температуры: КР - коэффициент плотности: Ки - коэФФь циент влажности наружных слоев.

ТГвып = с Убт> - 8 3 К^ Ко, ( 3

где и'бо - начальная влажность стружечных брикетов, %: Kt - коэш циент. учитываший температуру прессования: Ко - коэффициент, учип ващий плотность прессуемых плит.

Данные расчетов имеют отличие от значений, существующих } производстве. Расчетная продолжительность цикла прессования состав! ла 7 мин., а среднее значение зафиксированное на АООТ " Апшеронск"-10.2 мин. Поэтому нужно было решить задачу оптимизации времени

- 7 -

циоа прессования на базе экспериментов.

Наиболее подходящими в рассматриваемом процессе горячего прессования будут разработки математических моделей по результатам экспериментов.

В общем виде математическую модель горячего прессования ДСтП У1 представлены следующим образом:

У.1=Гл(Х1,Х2.....Хга:п......Ш С 4 )

В явном виде каждая функция неизвестна, но она представляется непрерывной и дифференцируемой в области существования входных переменный и,следовательно,ее можно разложить в ряд Тейлора:

У.1Сх>Ао+М-Х1+...+Ап-Хго=..А1-Х1+..Ве-Ее, С 5 )

Задача экспериментов состоит в определении коэффициентов А1. Ве путем наблюдения за характером изменения целевой Функции У.1 и входных переменных XI.

Задачу многокритериальной оптимизации нескольких целевых функций одних и тех же входных переменный можно решить методами прикладной математики.

Методом экспертных оценок определяется ранжировка по степени важности рассмотренных целевых функций, где >-символ приоритета. У1 > У2 >...> У«. ( П

По результатам экспертного оценивания каждой целевой функции, в зависимости от ее значимости присваивается весовой коэффициент В частности, для твердых лиственных пород: толщина ДСтП на 1+5 участках и=Ь2^Ьз=ы= Ь5=0.10475, средняя толщина ДСтП в одной запрессовке Ье=0.10475. продолжительность цикла прессования 17=0.07275, влажность ДСтП 1^8=0.06425, плотность дстП Ьз=о. 10475. предел прочности при изгибе ио=0.12975. Причем Ь.1 > 0 и. .Ьл=1.

Исходя из коэффициентов веса каждого критерия определяется общая комплексная аддитивная целевая функция путем свертки веек критериев.

Уалл =У1-и+У2-12+--.+Уп-Ь,. С 8 3

Минимизируя или максимизируя полученную аддитивную функцию одним из методов, получим еЛгеш функции с набором оптимальных значений входных параметров технологии.

В третьей главе показаны методы, приборы и результаты .производственных экспериментов для двух видов сырья: с преобладанием твердых лиственных и мягких лиственных пород.

в частности, основные результаты производственных экспериментов для сырья с преобладанием твердых лиственных пород представлены в табл. 1.

Таблица 1

Варьирование козф-т

№ Наименование Обоз- ел. показателей вариа-

п/п показателей наче- изм . ции.

ние ш!п сред мах X

Входные показатели процесса

1 Влажность осмоленной xi X 6.16 10.72 20.97 38.2

стружки наружных слоев 35.8

2 Влажность осмоленной х2 X 5.44 7.54 14.6

стружки внутреннего слоя 75 81.8 89 4.45

3 масса стружечного пакета ХЗ кг

4 Время смыкания.

размыкания и упрессовки 291 661 49.76

стружечных пакетов х4 с 161

5 Время выдержки плит при 59 135 57.6

максимальном давлении х5 с 11

6 Время плавного сброса 96 165 35.09

давления Хб с 30

7 Время выдержки плит в

сомкнутом прессе без дав- 148 478 49.33

ления х7 с 27

8 Температура плит пресса х8 ОС 138 148 156 3.79

9 Время загрузки-выгрузки 41 53 13.87

пресса Х9 с 32

Выходные целевые функции технологии

1 Толшина плит на 1 участке 20.86 4.59

- пролеты 1+4 У1 мм 17.58 18.31

2 Толщина плит на 2 участке 23.01 5.48

- пролеты 5+8 • У2 мм 18.39 18.81

3 Толщина плит на 3 участке 6.82

- пролеты 9+12 УЗ мм 18.07 18.91 24.32

4 Толщина плит на 4 участке 25.32 7.2

- пролеты 13 + 16 у4 мм 18. 49 19.29

5 Толщина плит на 5 участке 21.49 3.31

- пролеты 17 + 21 у5 мм 18.36 19.68

6 Средняя толщина плит в

одной запрессовке Уб мм 18.68 19.05 22.84 4.7

7 Продолжительность цикла

прессования у7 с 534 857 991 9.12

Влажность ДСтП у8 ** 4.7 5.61 6.6 11.9

Плотность ДСтП У9 кг/му 709 768 828 6.95

Предел прочности ДСтП при

статическом изгибе УЮ мпа 11.3 16.2 18.4 14.4

В четвертой главе представлены данные компьютерного анализа экспериментов. математические модели целевых функций однокрите-риального процесса горячего прессования, показаны закономерности влияния входных факторов на выходные целевые Функции процесса, проведена проверка адекватности математических моделей процесса.

Коэффициент вариации входных параметров для сырья с преобладанием твердых лиственных пород достигает 58 %, для сырья же с преобладанием мягких лиственных пород 56 %. Это говорит о том, что ис-

ходные данные пассивных экспериментов вполне сопоставимы с исходными данными возможных активных экспериментов. Поэтому не было необходимости проводить активный эксперимент.

Корреляционный анализ результатов экспериментов вскрыл характер влияния входных параметров на численные значения целевых функций процесса. Установленные здесь закономерности подтверждает известные результаты и также расширят- наши представления о влиянии рассматриваемых входных воздействий на физико-механические показатели плит.и производительность процесса.

Для получения математических моделей, наиболее адекватных реальному процессу для сырья с преобладанием твердых лиственных пород, использовалось уравнение регрессии первого порядка:

У.1=Ао+А1.- Х1+А2- Х2+АЗ- ХЗ+А4- Х4+А5- Х5+А6- Х6+А7- Х7+А8- Х8+А9- Х9 С9) для сырья с преобладанием мягких лиственных пород использовалось уравнение регрессии второго порядка с парными взаимодействиями: У>Ао+А1- Х1+А2- Х2+АЗ- ХЗ+А4- Х4+А5- Х5+А6- Х6+А7- Х?+А8- Х8+А9- Х9+

+А12- XI• Х2+А24- Х2- Х4+А25- Х2- Х5+А27- Хг- Х7+А58- Хб- Х8+ С10)

+А68 ■ Хб • Х8+А78 • Х7 • Х8,

Для получения математических моделей продолжительности цикла прессования использовалось уравнение регрессии третьего порядка вида:

- для сырья с преобладанием твердых лиственных пород

У=Ао+А1 ■ Х2- Х8+А2- XI• Х2- ХЗ/ХЗ ; С11)

- для сырья с преобладанием мягких лиственных пород У=Ао+А1-Х1-Х8+А2'Х2-Х8+АЗ-Х1-Х2>ХЗ/Х8+А4-Х^2+А5-Х^8. С12)

Определение коэффициентов этих уравнений осуществлялось на ЭВМ с использованием специальной программы. На входные параметры технологии необходимо было наложить ограничения по максимальному и минимальному уровню. Эти ограничения определились, исходя из реальных производственным условий и технологии горячего прессования ДСтП на АООТ "Апшеронск" для двух видов сырья,представленных в табл. 2.

Установлены четкие закономерности влияния входных параметров процесса горячего прессования на величины отклонения толщины плит от заданной, в зависимости от места расположения пролета в прессе.

При отсутствии дублированных опытов математические модели оценивали на её эффективность, информационную ценность. Полученные математические модели хорошо описывают объект исследования, так как результаты расчетов целевых функций хорошо совпадают с данными экспериментов, то есть являются адекватными.

В пятой главе предложена система компыггерной поддержки технологии, многокритериальной оптимизации процесса горячего прессования ДСтП, приводятся результаты расчетов на ЭВМ оптимальных режимов од-

Таблиц

Для сырья с преобладанием :

твердых лиственных пород мягких лиственных пород

XI - влажность осмоленной стружки наружных слоев, % 9.5 < XI < 14.6 | 9.5 < XI < 14.0

Х2 - влажность осмоленной стружки внутреннего слоя, % 5.56 < Х2 < 9. 5 | 6.0 < Х2 < 9.0

хз - масса стружечного пакета, кг 79 < ХЗ < 85 | 79 < ХЗ < 85

Х5 - продолжительность выдержки 60 < Х5 < 100 плит при максимальном давлен] 60 < Х5 < 100

Хб - продолжительность плавного сброса давления, с 60 < Хб < 140 | 60 < Хб < 140

Х7 - продолжительность выдержки ления, с 60 < Х7 < 120 плит в сомкнутом прессе без 60 < Х7 < 120

Х8 - температура плит пресса, °С 140 < Х8 < 160 | 140 < Х8 < 160

нокритериальной и многокритериальной оптимизации технологии г< го прессования ДСтП.

Все целевые функции процесса были представлены в отклонена личин от заданных значений и- требовалось свести к нулю эти оп ния, кроме одной целевой функции - продолжительности цикла прес ния, которая минимизировалась.

Под решением задачи оптимизации понимали процесс выбора ^ ляемых входных переменных XI, принадлежащих к допустимой облас обеспечиваших минимальные значения целевых Функций технологии.

Процедура минимизации целевых функций выполнялась методов координатного спуска (методом Гаусса-Зайделя).

В поставленной задаче процедура однокритериальной оппод осуществляется для каждой целевой функции отдельно.

Процедура многокритериальной оптимизации отличается введем вычислительную.схему аддитивных Функций вида С8Х найденных дл? видов сырья.

Реализация алгоритмов и программ многокритериальной оптимя на ЭВМ показала надежную работоспособность этого математиче обеспечения с непременной сходимостью всех целевых функций мног териального управления к экстремуму. Сопоставление показателей вых функций горячего прессования при многокритериальной оптами и производственных показателей, в частности, для сырья с преоб

- 11 -

нием твердых лиственных пород представлены в таблице 3.

Таблица 3

N- Наименование выходных показателей Обозначение ЕД. изм. задан! ное значение Оптим. знач. ПР0ИЗ-ВОДСТ- нные значе ния

одно. КРИТ. оптим. MHOГО-КРИТ. оптим.

1. Средняя толщина ДСтП в Y6 мм 18.0 18.0 19.3 19.8

одной запрессовке

2. Продолжительность Y7 мин — 9.22 10.6

цикла прессования

3. Влажность ДСтП Y8 % 8.0 8.0 8.67 5.6

4. Плотность ДСтП Y9 кг/му 750 750 748 781

5. Предел прочности ДСтП YlO МПа 16.0 16.0 18.7 14.4

при изгибе

Анализ, сравнение результатов оптимизации показывает некоторое ухудшение значений целевых Функций горячего прессования при многокритериальном решении задачи по сравнении с однокритериальным. Тем не менее полученные в результате многокритериальной оптимизации значения целевых функций существенно лучше аналогичных производственных показателей, зафиксированных на АООТ " Апшеронск" с см. табл. 3)

В шестой главе показаны особенности производственных испытаний научных разработок и результаты внедрения в практику системы компьютерной поддержки технологии горячего прессования. Определена темни-ко-зкономическая эффективность оптимизации технологии, даются рекомендации по широкому внедрению на практике компьютерной поддержки технологии процесса горячего прессования древесностружечных плит.

Предлагаемые режимы технологии горячего прессования древесностружечных плит были испытаны на многоэтажном гидравлическом прессе периодического действия фирмы " BECKER & VAN HULLEN ". Испытания проводились отдельно для двух видов сырья. Было проведено 11 пар экспериментов с выставлением оптимальных и существующих режимов для сырья с преобладанием твердых лиственных пород и 12 пар экспериментов с выставлением оптимальных и существующих режимов для сырья с преобладанием мягких лиственных пород.

Экономический эффект научных разработок получен за счет повышения производительности процесса и улучшения Физико-механических показатели ДСТП, без дополнительных капитальных вложений составил 1675 на 1 С учетом годовой программы по выпуску древесностружечных плит, равной 74000 мЗ,. годовой экономический эффект от внедрения научных разработок составил 124 млн. руб.

Рис.1. Использование звм при производстве дстп в режиме "советчика"

XI - входные параметры: Ре - возмущащие воздействия: - выходные показатели

В соответствии с проведенными теоретическими и производств ми исследованиями в настоящей работе были даны рекомендации совершенствованию технологического управления процессом гор прессования ДСтП, и направленные на реализацию научных разра диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поставленная цель работы была направлена на повышение но-технического уровня технологии горячего прессования ДСтП

есть была сделана попытка приблизить технологию горячего прессования ДСгП к уровню современных высоких технологий. Высокие технологии отличаются от обычных многокритериальной оптимизацией с получением изделий с высокой производительностью и хорошим качеством при экономии сырья, энергии, материалов. В этом направлении проводились исследования и научные разработки диссертации. Все это позволило получить следующие основные результаты:

1. Процесс горячего прессования как технологическая система превращения стружечного пакета ДСтП достаточно хорошо изучен . Отечественные и зарубежные публикации достаточно полно раскрывают технологическую картину физических и химических процессов горячего прессования ДСтП.

2. Существующие подходы и методы математического моделирования, оптимизации технологии горячего прессования направлены на получение в экспериментах одной, реже двух целевых функций, в то время как этот процесс является чрезвычайно сложным и Фактически имеет целый ряд выходных целевых Функций, характеризующих значительное количество Физико-механических свойств ДСтП, производительности процесса, расхода энергии и так лалее.

3. В практике производства ДСтП используются приемы оптимального управления технологией прессования с автоматической стабилизацией входных параметров, реализующие локальные, накатанные производственные режимы. Имеется также опыт кафедры МТД ВГЛТА, СибТА и других институтов по однокритериальной оптимизации технологии горячего прессования.

Ни в России, ни за рубежом нет научный разработок в области многокритериального управления технологией горячего прессования.

4. Процесс горячего прессования характеризуется целым рядом непрерывных и дифференцируемых в области существования входных переменных целевых Функций. Рассматриваемая технология является достаточно управляемой в направлении улучшения Физико-механических характеристик ДСтП и повышения производительности.

5. Системный анализ технологии горячего прессования ДСтП и экспертное исследование позволило получить обоснованную^ ранжировку всех входных параметров и выходных целевых Функций процесса, что дало возможность несколько уменьшить высокую размерность 'задачи многокритериальной оптимизации управления. В частности, оказалось вполне достаточным использовать:

- семь регулируемых входных параметров: влажность осмоленной

стружки внутреннего и наружных слоев, масса стружечного пакета,

продолжительность выдержки плит в прессе при максимальном давле-

нии, продолжительность плавного сброса давления, продол* тельность выдержки плит в сомкнутом прессе без давления, темг ратура плит пресса;

- возмущаицие воздействия: продолжительность смыкания, размыкав и упрессовки стружечньш пакетов, продолжительность загрузки-в! рузки пресса,породный состав:

- пять целевых функций технологии прессования: толщина ДСтП, влажность, плотность, предел прочности при изгибе и продол? тельность цикла прессования.

6. Теоретический задел для получения математических моделей I ти целевых функций процесса является далеко не достаточным, имекг только хорошо сформированные методы расчета продолжительности прс сования, но результаты таких расчетов слишком далеки от продол> тельности реальных циклограмм прессования, в частности, на АС "Апшеронск".

7. Основой теории многокритериальной оптимизации технологии I рячего прессования является метод свертки критериев в одну комплг сную аддитивную целевую функцию, с использованием экспертных коэфс циентов веса пяти выходных целевых Функций. Это позволяет подойти решению практической задачи получения ДСтП с заданными Физико-ме) ническими показателями и повышения производительности процесса базе многокритериальной технологической системы управления с опта зацией входных регулируемых параметров.

8. Задачей производственных экспериментов на действуюдем многс тажном гидравлическом прессе периодического действия являлось по] чение достаточно полной информации о технологических закономернс тях влияния входных параметров процесса на изменение пяти выход! целевых Функций с получением соответствущих адекватных процессу i тематических моделей, работающих в широком диапазоне изменения вхс ных параметров. Эта задача в работе решена.

9. В результате производственных экспериментов установлено, ' выходные показатели качества плит и продолжительность цикла пресс вания варьируют в больших диапазонах и далеко выходят за рамки и бований ГОСТ и технологических инструкций. Это наглядно показыва что испйльзуемая в производстве технология горячего прессования обеспечивает получение плит заданного качества и достаточно высо: производительности.

10. Разультаты производственных экспериментов позволили получ] целые системы целевых функций в виде уравнений регрессии с нeoбxoJ мыми ограничениями, которые достаточно адекватно, десятью матема' ческими моделями описывает процесс горячего прессования из сырья

[реобладанием твердых лиственным пород и семью моделями - для сырья : преобладанием мягким лиственным пород. Высокий показатель точности вычисления значений целевых функций, устойчивость коэффициентов юлученных уравнений - все это отражает закономерности изменения гслвдны, влажности, плотности плит, предела прочности плит при изги-¡е, продолжительности цикла прессования в зависимости от всех вход-1ых параметров.

Установленные нами закономерности не противоречат известным ре-¡ультатам, а расширяют и углубляют наш знания о влиянии всех входных параметров процесса на физико-механические показатели плит и иэоизводительность их производства.

12. Разработанные в диссертации вычислительные процедуры техно-югической оптимизации являются теоретической основой однокрите-эиального, многокритериального управления процессом, алгоритмы, 1РОграммы многокритериальной технологической оптимизации показали [адежную работоспособность с-хорошей сходимостью всех целевым фун-пий процесса к своим экстремальным областям. Несмотря на некоторую [ротиворечивость целевых Функций технологии горячего прессования, (но го критериальная оптимизация процесса достаточно полно учитывает требования по каждому из критериев оптимальности прессования.

13. В производственных услйвиях АООТ " Апшеронск " реализована бхнология процесса'горячего прессования древесностружечных плит с «огокритериальной оптимизацией всех целевых функций. Все это позво-1ило:

- уменьшить величины отклонения толщины плит в одной запрессовке с 8.3 % до 6.7 % и с 7.8 % до 6.1 % :

- приблизить влажность древесностружечных плит к равновесному состоянию на 27.5 % и с 22.5 X до 5 %:

- снизить величину отклонения плотности древесностружечным плит от заданного значения с 4.1 х до 2.4 % и с 6 % до 4 % :

- повысить предел прочности древесностружечных плит при изгибе на 10.6 % и 13.1 % :

- уменьшить продолжительность цикла прессования на 8.5 % и 6.9 % :

14. Реализация научым разработок на АООТ " Апшеронск " повышает ¡роизводительность процесса на 6 * 8 обеспечивает выпуск плит с «данными показателями качества, прибыль на 1 м2 древесностружечной глиты в ценах марта месяца 1995 года составляет 26.8 рублей. Годовой 1кономический эффект 124 млн. рублей. Это указывает на то, что разра->отки диссертации дают реальный экономический эффект, существенно увеличивают прибыль в производстве древесностружечных плит. Математическое обеспечение компьютерной поддержки многокритериальной опти-

мизации технологии горячего прессования древесностружечный плит пользуется в учебном процессе кафедры АПП ВЛГТА.

15. Позитивные результаты научных разработок, производстве испытаний дали возможность предложить ряд рекомендаций по шире внедрению систем компьютерной поддержки технологии горячего пре вания древесностружечных плит, в частности даны рекомендации использованию разработанного в диссертации программного обеспе^ системы оптимизации, по внедрению многокритериального управлени совершенствованию технологического процесса горячего прессования том числе для АООТ " Апшеронск

Основное содержание диссертации опубликовано в следуших с

так:

1. Платонов А. Д. Особенности системного анализа и математиче го моделирования // мат. научной конференции к 35-летию Факуль ТДО ВГЛТА., Воронеж., 1995. - С 53-55 .

2. Петровский в. С., Платонов А. Д. Многокритериальная оптим ция процесса горячего прессования // Сбор. "Процессы теплообмен энергомашиностроении"., ВГТУ., Воронеж., 1995.

3. Платонов А. Д. Особенности управления процессом горячего п сования ДСтП при минимизации отклонений плит по толщине. Воро госуд. лесотехн. акад., Воронеж. 1995. 7 с. - Деп. в ВИНИТИ 19.05 N 1417-В95.

4. Платонов А. д. Поиск оптимальных режимов процесса горя прессования при многокритериальной оптимизации выходных парамет Воронеж, госуд. лесотехн. акад., Воронеж. 1995. 7 с.- деп. в ви 19.05.95, N 1418-В95.

5. Платонов А. д. способ изготовления древесностружечных п. Информ. ЛИСТОК N 364.. Воронеж, Изд-во ЦНТИ 1995 г., 4 с.

Подписано в печать 25.03.96. Формат 60x841/16. . Объем 1 п. л. Тираж 100. Заказ N 3 РИО ВГЛТА. 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8 УОП ВГЛТА.