автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Методы и устройства идентификации и оптимального управления в установках радиационного нагрева

На правах рукописи

Тушцсн Алексеи Иипнонпм

РГЕ ОД

' 1« [V С Г1

МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ИДЕНТИФИКАЦИИ И ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ 13 УСТАНОВКАХ РАДИАЦИОННОГО НАГРЕВА

Специальность: 05.13.05 - Элементы и устройства вычислительной

техники и систем управления

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Тольятти 2000

Работа выполнена в Поволжском технологическом институте сервиса Московского государственного университета сервиса, Лондонском городском университете (City University).

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Абрамов Г.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Боровиков М.Л.;

доктор технических наук, профессор Муромцев IO.JI.;

доктор технических наук, профессор Шлегель O.A.

Ведущая организация - АООТ «Союзнеруд», научно-исследовательский институт г. Тольятти.

Защита диссертации состоится ¿9 Л/Я^МЯ 2000 г в/^часов

минут на заседании специализированного совета Д064.21.01 при Ульяновском государственном техническом университете (ауд.211).

Отзывы в двух экземплярах^ заверенные печатью, просим направлять по адресу:

432027, Ульяновск, ул. Северный Венец, 32, УлГТУ, учёному секретарю. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УлГТУ.

Автореферат разослан /С? 2ооог.

Учёный секретарь

специализированного / Соснин ПИ.

совета

д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЬОТЫ

Актуальность проблемы.

Уменьшение расхода энергии в электротехнологических установках ра-иапионного нагрева определяется оптимальностью управления теплообме-;>м, ко юрам досшгается применением современных устройств систем аию-атического управления (СЛУ) и вычислительных средств [П.

Процессы радиационного нагрева характеризуются сложным пространст-;нным распределением тепловых потоков и широким спектром излучения юктронагревательных устройств.

Высокая производительность тепловой обработки (загрузок) достигается проходных конвейерных электротехнологических установках радиацион-цго нагрева, в которых оптимальное управление нагревом осуществляется утём поддержания температуры, определяемой техническим заданием и <орос!ью движения конвейера. Кроме юго указанные установки позволяю) элучить чистый продукт и улучшить экологию окружающей среды.

Существующие математические и экспериментальные модели процесса дотационного нагрева, как правило, строятся на решении дифференциаль-ых и интегральных уравнений или же на методах итерационною расщеплена, использующихся для задач радиационного и коивективно-эндуктивного теплообмена, что не позволяет добиться высокой степени оп-шизации процесса радиационного нагрева.

Поэтому при разработке методов и устройств САУ, обеспечивающих он-тмальпое управление радиационным нагревом в электротехпологнческих походных установках, возникает- необходимость в проведении глубоких ис-[едований в области теоретической и эксперимежалытой компью1ерной центифнкаций па основе рассмотрения закономерностей радиационного "юпесса нагрева с пелыо математического моделирования процессов: в гектронагревагелях и загрузках, теплообмена между нагревателями и за->узками, между самими загрузками; создания обобщенной модели нагрева; юретического обоснования оптимального управления в двухуровневой руктуре, обеспечивающею разработку алюритмов и технических средств эмныотерного управления проходной конвейерной установкой.

Таким образом, создание методов и устройств системы оптимального фавленим » экологически чистых энергосберегающих проходных устанои-IX радиационного пагрева имеет важное народнохозяйственное значение в [язи с ростом стоимости электроэнергии и загрязнением окружающей сре->1.

Целью работы является разработка и исследование системы методов и ¡тройств идентификации и оптимального управления в проходных конвей-тых установках радиационного нагрева, обеспечивающих экономию элск-юэнергии, уменьшение загрязнения окружающей среды и получение чисто-| продукта.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Анализ возможности применения средств вычислительной техники в системах управления процессом нагрева и определение требований, предъявляемых к методам и схемам проектирования САУ в теплоэнергетических установках;

2. Математическое моделирование процессов радиационного нагрева в электронагревательных устройствах и загрузках, между загрузками. Математическое моделирование деформационного состояния стенок туннеля при температурном воздействии;

3. Экспериментальная идентификация процесса радиационного нагрева в проходной конвейерной установке;

4. Численная оптимизация в двухуровневой системе управления;

5. Определение системы критериев и разработка алгоритмов и технических средств оптимального цифрового управления проходной конвейерной установкой.

Методы исследований.

При проведении теоретической и экспериментальной компьютерной идентификаций использовались методы: системного и информационного анализа, планирования эксперимента, теории атгоритмов и конечных автоматов.

Тсорстичсскнс исследования велись на основе анализа дискретных моделей с использованием матричной формы записи уравнений; численных методов решения линейных и нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Расчёт численных значений параметров моделей, определение областей адекватности и другие алгоритмы минимизированы и проверены на ЭВМ с использованием градиентных методов. Экспериментальные методы основывались на использовании характеристик загрузок, электронагревателей, электрического привода и устройств системы управления. Результаты опытов фиксировались контрольно-измерительной-аппаратурой, а также спе-:;и<и:»:1-л>1ми измерительными установками, разработ-нными в ходе исследований.

Научную новизну представляют:

1. математическая модель радиационного нагрева, в которой впервые введён «видовой множитель», учитывающий реальное количество мощности получаемой загрузками от электронагревательных устройств, а также влияние пт"пй чатучки на другую и охлаждение их от 1"эн?ективкы> потоков и кондукции;

2. способ компьютерного исследования модели, определяющей деформационное состояние тонкостенного туннеля при тепловом и механическом воздействии на него;

3. экспериментальная модель радиационного нагрена. определяющая адекватность ею математической модели нагрева реальному процессу, полученная методом компьютерном идентификации электронагревательных устройств. характеристик процесса нагрева загрузок. распределения температуры на концах |уннелм. Уоановлены коэффициент, определяющие необходимое значение мощности нагревательных устройств в зависимости от температуры, местоположения и скорости движения загрузок, позволяющие техническую реализацию цифровой системы управления;

4. уравнения численной оптимизации работы элементов п устройств СЛУ и метол их решения п двухуровневой структуре в статике и динамике, использующие принципы прямой дчальной формуляцин и целевой координации;

5. алгоритмы оптимального управления, основанные на найденных дискретных моделях, формой магматической реализации которых является численное интегрирование и нахождение матрицы Риккатн;

6. разработанные преобразовательные устройства: резонансные датчики положения загрузок; измерители электрической мощности, потребляемой электронагревателями.

Практическая ценность от внедрения результатов исследований состоит в экономии расхода энергоресурсов в установках нагрева: в получении высокого качества обрабатываемою Iсилом продукта; значтельном снижении экологического загрязнения среди; в уменьшении металлоёмкости теплоэнергетических установок и увеличении надежности их работы, а также в сокращении сроков разработок, изготовления и монтажа нагревательных установок и устройств систем управления и заключается в:

1. оценке эффективности управления нагревом в различных теплоэнергетических установках и определении требований, предъявляемых к устройствам СЛУ радиационного нагрева: электронагревателям, датчикам температуры, измерителям потребляемой электрической мощности; интерфейсу установка нагрева-ЭВМ, включающему аналогово-цифровые преобразователи, мультиплексоры, фильтры, усилители; интерфейсу ЭВМ-установка нагрева; составляющими которого являются цифро-аналоговые преобразователи, котроллср скорости движения конвейера, силовые контроллеры нагревательных зон;

2. методике построения прикладной математической модели радиационного нагрева, которая при соответствующей коррекции может быть использована для создания цифровых систем управления различными теилонагрс-вательными установками:

3. исследовании деформационного поведения стенок туннеля при температурном воздействии путём решения компьютерных моделей с целью создания равномерного распределения теплового поля в туннеле. Получен-

ныс уравнения позволяют также находить характеристики упругих мембранных .мементон датчиков с большой точностью;

4. методике проведения компьютерной экспериментальной идентификации процесса радиационного нагрева, а также способе определения значений козффицненюв эталонной модели при проведении оптимизации режимов работы установки;

5. методе численной оптимизации и двухуровневой структуре системы управления радиационным нагревом, необходимом для минимизации расхода злею рознергпн;

6. разработке алгоритмов цифрового управления установки нагрева, функциональных схем СДУ с использованием вычислительных средств;

7. разработке первичных высокочувствительных преобразователен, определяющих положение загрузок в установке: измерителей, позволяющих определять пифебляемую мощность электронагревательными устройствами в любые промежутки времени;

8. разработке устройств и методик для определения параметров и характеристик технических средств САУ для целей последующей компьютерной калибровки: датчиков 'температуры, цифро-аналоговых преобразователей, измерителей хпсктричсскоп мощности.

Разработанные методы и устройства внедрены на обжиговых цементных и глиноземных печах Волжскою завода цементного машиностроения (г. Тольятти), Воскресенского цементного завода (г. Воскресенск), Стерлита-макского содойо-нсментного комбината (г. Стсрлитамак). Ачинского глинозёмного комбинат (I. Ачинск), Пикалёвского глинозёмного комбината (г. Накалено) в системах автоматизированного контроля температурных режимов для управления деформационным состоянием корпусов печей. Результаты исследований также внедрены на научно-производственной фирме «Ме1-ролог» (г. Тольятти) в установке радиационного нагрева при изготовлении сложно-профильных изделий: в АО 13 ГО (г. Тольятти) при производстве автодеталей и на Волжском ав тозаводе.

Вопросы, отраженные в диссертации, излагались в лекционных курсах «Конструирование и технология радиоэлектронных систем», «Электроника и микроэлектроника», «Механизмы и конструкции РЭА», которые автор разработал и читал студентам специальности «Радиотехника» Поволжского технологического инстшу га сервиса.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на: научно-техническом семинаре «Современные автоматизированные системы контроля и управления на предприятиях горной промышленности» (г. Москва 1971 г.); научно-технических советах Волжского цементного завода (г. Тольятти), Ачинского (г. Ачинск) и Пикалёвского (г. Пикалёво) глиноземных комбинатов, Воскре-

сснского (г. Воскресенск) цементного завода (1970-1978 гг.); научно-техническом семинаре «Системы контроля и управления на технологических установках ГОКов» (г. Днепропетровск, 1979 г.); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ТолПИ (г. Тольятти, 1970-1980 г.); на научных семинарах факультета системного анализа Городского университета г. Лондона (Великобритания, 1975-1976 гг.); научном семинаре факультета управления Кембриджского университета (Великобритания, 1976 г.); научном семинаре центра по теории управления Ворвнкского университета (г. Ковентри, Великобритания 1976 г.); научном семинаре «Управление энергосбережением» Эдинбургского университета (г. Эдинбург, Великобритания, 1976 г.); научно-технической конференции «Динамика электромеханических систем» (г. Тула, 1978 г.): научно-технической конференции «Устройства контроля и управления радиотехнических систем» (г.Сумы, 1981 г.); научно-техническом семинаре «Современные системы управления в нагревательных установках» (ВАЗ, г. Тольятти, 1983 г.); научно-технической конференции «Современные технологии и системы управления на предприятиях сферы быта и услуг» (г. Москва, 1995 г.); Международном симпозиуме «Технология 2000» (г. Самара - г. Тольятти, 1995 г.); научно-практической конференции «Интер-Волга 96» (г. Тольятти, 1996 г.); внут-рнвузовских научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Поволжского технологического института сервиса (г. Тольятти, 1987-1999 гг.).

Автор защищает комплекс научно обоснованных методов •■идентификации и устройств САУ, направленных на оптимизацию процесса .теплообмена и электротехнологаческих установках радиационного нагрева и состоящих в следующем:

1 Впервые поставлена и решена задача анализа возможности применения устройств системы цифрового управления радиационным нагревом и вычислительных средств с целью минимизации расхода электроэнергии в проходных конвейерных установках.

2. Разработан метод математической идентификации, позволяющей описать модель нагрева, в которую впервые введён «видовой множитель», определяющий долю энергии получаемой каждой загрузкой.

3. Разработана компьютерная модель деформационного состояния стенок туннеля зависящего от температурных воздействий и влияющего на отражательную способность поверхностей туннеля.

4. Разработаны методы компьютерной идентификации электронафеватель-ных устройств, характеристик процесса нагрева, распределения температуры на концах туннеля с целью подтверждения адекватности математических моделей реальному процессу. Предложена эмпирическая модель радиационного теплообмена.

5. Разработаны математические модели оптимального управления в двухуровневой структуре.

6. Определены алгоритмы оптимального цифрового управления, представляющие входные воздействия в виде излучаемой энергии электронагревателей.

7. Разработаны: функциональная схема двухуровневого управления радиационным нагревом в проходной конвейерной установке, датчики положений, измерители мощности электронагревателей, выбраны программируемые логические контроллеры; методики и средства калибровки и настройки датчиков, измерительных и преобразовательных устройств цифровой САУ.

Публикации. Результаты научных исследований опубликованы в 51 научной работе, включая монографию, общим объёмом 41,9 условных печатных листа, а также в 16 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, проводимых под руководством автора в 1965-1998 гг. в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных НИР ТолПИ и ПТИС (г. Тольятти) на основании программ отраслевых министерств и научно-технической программы ГКНТ СССР «Разработать и внедрить новые методы и технические решения межотраслевых проблем промышленной энергетики, направленные на энергосбережение» (проблема 0.01.11).

Диссертационная работа изложена на [298] страницах основного текста, содержит [11] таблиц, [9] приложений, [116] рис. Список использованной литературы состоит из [229] наименований.

Личный вклад автора. Все основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации получены автором впервые и лично. Монография написана автором единолично. В работах, выполненных в соавторстве, автор является инициатором (выдвигал идею, формулировал задачу, намечал пути её решения), разрабатывал методики исследования, проводил теоретические расчёты, участвовал в изготовлении образцов и их исследовании, осуществлял обработку, анализ п обобщ'гш'л получениях реэу.т./гатср. Атером лично опубликовано 24 научных работы. Все работы по внедрению и практическому использованию результатов научных исследований проведены под руководством и личном участии автора.

Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, выдвинуты положения, имеющие научную новизну и практическую ценность.

В первой главе выполнен анализ существующих устройств САУ в теп-лонатревательных агрегатах и установках, использующих различные физические явления нафева.

Исследованию процессов naipeua, их управлению и оптимизации посвящены работы: Андреева Ю.Н., Антонова В.А., Кугковского А.Г., Марголипа И.А., Румянцева Н.П., Глинкова М.А.. Кацевича Л.С , Лыкова A.B., Рапопорт Э.Я., Снразетдинова Т.К., Тарасова B.C., Тихонова A.U., Aycrs D.L., Bailey

A.Y., Bermah H.L., Bogan I„С., Carslaw H.S., Yaeger Y.C., Clark G„ Piggat S„ Coato Y.R., Phillips N.Y., Dunlhorne E.N., Edward's K.H., Khanua R.R., Yakoob M., К aye G.M., Laby Т.П., Kittel С., Laws W.R., Nookes W.R., Pike U.E., Robert's W., Schocncrt D. и другие.

Разработки по применению теории микропроцессорных устройств, используемых в цифровых системах управления описаны в трудах: Абрайтис

B.Б., Алексенко А.Г., Балашова F..П., Бауш А.К., Бессекерского В.А., Болтянского В.Г., Вершинина O.E., Гитис Э.И., Гусева В.Г., Каган Б.М., Каляева

A.B., Кругина Е.К., Курносова М.Г., Мирского Г.Я., Псбылова A.B., Смолова

B.Б., Цыпкина Я.З. и других.

Указанные исследования и разработки обеспечили создание определённого технического потенциала для проектирования нагревательных установок различных конструкций и принципов действия, алгоритмов управления и конкретных САУ и технических средств на современной элементной базе [I j.

При наличии определённых успехов в разрабоже конструкций установок нагрева возникают новые требования, предъявляемые к современным устройствам САУ и вычислительной технике, обеспечивающим высокую экономичность при использовании энергоресурсов, экологичность процессов тепловой обработки материалов, надёжность, расширение функциональных возможностей и др.

Особенность физических процессов радиационной) нагрева, как объекта оптимального управления, связана с существенной его нслинейиостыо. Это практически исключает возможность реализации оптимальной системы управления радиационным нагревом на базе устройств автоматики и вычислительных средств без легального анализа процессов, происходящих в электронагревательных устройствах и загрузках. Большинство научных разработок, выполненных в области радиационного нагрева, осуществлено применительно уже к существующим эперготсхпологичсским установкам, имеющим все формы теплообмена, включая большую долю конвективно-кондуктивной теплопередачи. К указанным исследованиям можно отнести работы Андрианова В.П., Аропчика Г.П., Блоха А.Г., Масгрюкова Б.С., Суринова Ю.А., Та-мониса М.М. и других авторов. Существующие в настоящее время методы описания радиационного теплообмена используют резольвентные и «потоковые» способы решения задач теплопередачи. I ¡ервые дают только жестко заданную структуру математической модели теплообмена, что затрудняет разработку и выбор вычислительных устройств оптимальной САУ, вторые -уз-

кий диапазон сходимости итерационных процессов при проведении оптимизации радиационного нагрева. Указанные факторы приводя! к необходимости искать новые подходы при решении задам оптимизации процессов радиационного пафсва, которые позволили бы разработать устройства СЛУ и выбрать вычислительные средства реально минимизирующие расход электроэнергии. С тгой целью автором в ходе научной стажировки в Городском университете г.Лондона (Великобритания) проведены исследования на проходной конвейерной установке радиационного нагрева по реализации разработанных им математ ических моделей и устройств САУ на базе управляющих контроллеров и ЭВМ с целью минимизации расхода электроэнергии [1, 35, 37, 38, 43] Структурная схема проходной установки показана на рис 1 !., где

Р0. Р,.....Рц - мощности зон нагрева, а Т„. Г,.....Тп - температуры загрузок.

В соответствии с рис. 1.1. автором была разработана функциональная схема управления установкой, базирующаяся на двухуровневой структуре, которая позволила реализовать управление температурой загрузок во всех зонах и мощностью -электронагревателя каждой секции конкретной зоны. Она включала дашики температуры и положения загрузок; измерители электрической мощности, потребляемой ншрева гелями; контроллеры, управляющие электронагревателями и скоростью движения конвейера; интерфейсы установка-ЭВМ и ЭВМ-установка. Интерфейс усгановка-ЭВМ содержит модули: усилители аналоговых сигналов, коммутаторы, аналогово-цифровые преобразователи (АЦП). В интерфейс установка-ЭВМ входят модули: цифроаналого-вые преобразователи (ЦАП), релейных выходов, регулятором системы автоматизированного электропривода и электронагревателей, которые широко представлены в трудах М.А. Коровик-овп. К).А. Корцова, Л И. Волгина, Г.Г. Соколовского. В.Г. и Э.Г. Файншгенн и др.

«I ч| «1 ■ ....... р4 Г/2

I-:-

ООО ООО ООО ОО О ^

нагрепи.

Рис. 1.1. Структурная схема проходной установки радиационного нагрева.

На основании проведённого обзора, автором сформулированы требования к устройствам САУ установки радиационного нагрева [1]. Ныло показано.

что вольтамперныс характеристики вольфрамовых нагревателей и силовых контроллеров нелинейны. Было экспериментально исследовано, что сопротивление нагревателя при увеличении температуры растёт от 4 Ом при

Т = 293° К до 56 Ом при 'Г = 2500'К . В этой главе было найдено аналитическое решение, определяющее значение средней активной мощности и её зависимости от значения фазового угла зажигания вентиля 0о. в пределах в0 = 0....71.

Значение мощности было дано в виде двух выражений. Приравняв их друг к другу, получили неравенство, указывающее на невозможность определения угла 0О и что найденные значения среднего напряжения и и тока

I неадекватны реальному процессу потребления эл. энергии нагревателем

от источника.

Поэтому, для определения потребляемой мощности эл. нагревателем необходимо использовать не прямой, а косвенный метод её измерения на действующей установке, используя специальные электронные устройства.

В работе рассмотрены возможные схемы управления скоростью движения конвейера в системе автоматизированного эл. привода, показаны схемы практической его реализации.

Был принят вариант управления частотой вращения якоря эл. двигателя постоянного тока изменением питающего напряжения. В виду существенной нелинейности характеристик эл. двигателя и силового контроллера точное аналитическое решение определения скорости было затруднено и поэтому был выбран метод непосредственного измерения скорости движения конвейера с загрузками и конкретное определение позиции каждой загрузки в туннеле.

В предложенной установке радиационного нагрева температура каждой загрузки контролируется отдельно. Значение температуры представляется в виде переменной величины в системе управления. Компьютер управляет по заданному алгор.чтч\ температурой загрузки, лсоизволпт вычисление данных.

Был приведён анализ первичных измерительных преобразователен температуры, который показал, что по техническим и стоимостным показателям приемлемыми являются термопары типа хромель-алюмедь. В экспериментальной установке нагрева использовалось 30 термопар, равное числу исследуемых загрузок. Все термопары опрашивались компьютером по мультиплексной сигнальной шине, сипшлы усиливались и преобразовывались АЦП в дискретные импульсы.

В работе проведен анализ возможных конструкций мультнплексорных переключателей термопар, определены к ним необходимые требования. Определено, что на работу интерфейса влияют токи утечки на землю, дрейф ну-

ля II быстродейсч икс переключателей, а также внешние условия тепловые и электромагнитные поля.

Ич тридцати экспериментальных чагручок скичь с ком 111.101 ером имели только носом), чагрукж, находящихся и нагретых зонах. Компьютер в случае необходимости осуществлял корректировку позиций загрузок при движении конвейера. Это потребовало использования датчиков положения загрузок в системе дискретного управления конвейера.

Во первой главе также определены основные требования, предъявляемые к фильтрам и усилителю, необходимому уровню шумов. С учетом внешних воздействий были также определены необходимые требования к основным параметрам и характеристикам ЦАГ1: статической точности, быстродействию и динамическому диапазону. Проведённые эксперименты показали, что для надёжной работы ЦЛП необходима их индивидуальная калибровка, дающая возможность определи ть линейность характеристики преобразования.

В данной главе также рассмотрены основные требования, предъявляемые к ючносп! и надежности усч роист установки радиационного нагрева, к методике определения ошибок. Уровень шумов системы управления, создаваемый окружающей средой и устройствами самой САУ должен обеспечить разброс температуры нагрева загрузок в диапазоне ± (),5"С.

Далее к пой же главе рассмотрены требования к программному интерфейсу. Для реализации ошимального управления радиационным нагревом необходима совокупность специальных программных средств, обеспечивающих процесс подготовки задач к выполнению на контроллерах и на головной ЭВМ и организующих их прохождение через вычислительные средства. В этом случае также определены требования к выполнению ряда процедур, описаний, инструкций и правил, используемых при эксплуатации компьютерной системы.

В чаюночшельной части главы определена возможность использования функционально-стоимостного анализа (ФСЛ) в процессе построения устройств установки радиационного нагрева и системы управления. При этом было необходимо проведение следующих. мероприятий: функциональный анализ и моделирование, решение альтернатив по функциям установки и ее составляющим, выбор ошимального решения по комплексу гехнико-экопомическлх критериев. При осуществлении анализа и синтеза функций н затрат был разработан алгоритм реализации ФСА. Поскольку установка включает управляющую ЭВМ, входящую в систему оптимизации процесса радиационного нагрева, то в ходе проектирования было необходимо рассмотрение архитектуры основных компонентов технических и программных средств, входящих в систему управления.

Во второй главе рассмотрена математическая идентификация процессов, происходящих в электронагревательных устройствах и загрузках; даны решения итоговой модели нагрева загрузок; проведено моделирование дефор-

мацнопного состояния стенок туннеля, влияющего на его отражательную способность |1, 9, 15, 27, 28, 38, 46, 77}. Установлено, что процесс радиационного нагрева ведется в сложном объекте, представляющем систему с распределенными параметрами, включающую устройства непрерывные и дис-крепше, нелинейные с неременными параметрами.

О главе рассмотрены возможные критерии при решении оптимизационных задач радиационного теплообмена, использующие различные меры погрешности, включающие пространство невязок управления объектом, среднеквадратичную ошибку, метод весовых функций, оценку но временным характеристикам (но импульсной переходной функции), функцию плотности вероятности, описывающую вектор оцениваемых параметров в виде вектор-но-случанной величины.

На основании анализа полученных уравнений теплопроводности установлено, что решение задачи оптимального управления температурой загрузок в проходной конвейерной установке зависи т от скорости движения загрузок в туннеле х(1), и от величины электрической мощности Р получаемой

загрузками от электронагревателей и теплопередачи между самими нагрузками.

В установке нагрева, представленной на рис. 1.1 процесс оптимизации нагрева заключается в максимизации скорости движения каждой загрузки при минимизации потребляемой мощности при условии получения высокого ка-чес1 на продукта.

Математическая модель радиационного нагрева для температуры ¡()П загрузки в данное время I может быть представлена 1

Т,(1) = |г[Р(1).х(1),Т(1)](Л+Т;(10), (2.1)

п

где Гц) - вектор температуры всех загрузок установки, равный {Т,}: Рн) - вектор входной мощности в данное время (Т) равный Р

управляемая величина;

х(1) - скорость движения загрузки в момент времени I; 1(, - время вхождения ¡ой нагрузки в туннель. Альтернативной формой математической модели является выражение мощности

Р(1)= |к'[*Т,(1),х({)]Л (2.2)

I

Уравнение (2.2) дайт описание приращения температуры требуемой зоны о'Г, з интервале времени г..

Уравнение (2.1) может быть представлено в виде дифференциального /равнения

Т,(1)=Г,[р(1),Т(1),х(0]. (2.3)

В этом случае описывается состояние ¡оП загрузки, имеющей гипотетическую площадь поверхности Я. Выражение же для мощности в явной форме имеет вид

Р,4 = Р,' I о^ (2.4)

где Р* - входная мощность загрузки с площадью 8;

Р/ - мощность, рассеиваемая загрузкой с поверхности площади Я; О; - мощность, идущая на накопление внутренней энергии зафузки. Уравнение (2,4) описывает теплопередачу мощностей Р' и Р;' радиацией, конвекцией икопдукцией.

Пренебрегая теплопередачей путём кондукции и конвекции, гак как их доля незначительна, передачу энергии радиацией от пафсватслей загрузке можно представить в виде

Р= (2.5)

где ст - эмиссионная способность через поверхность Я'; С - постоянная Сгефана-Больцмана; Т - т емпература поверхности Б'. Гак как мощность, выделяемая нагревателем, передается загрузке не полностью, а в виде её части а

1\5 = а,(РЛа,Тк4, (2.6)

где Р - мощность, выделяемая радиатором (электронагревателем); Тк - температура загрузки; '

а - обобщенная постоянная нагрева загрузки.

Произведение представляет радиационную мощность самой за-

грузки. Константы а у и сгд являются функциями загрузка-зона нафева и загрузка-загрузка. Константы а,^и а,ккак функции расстояний (рис 1.1) могут бы ть записаны в виде ач = а(х-) н = а'(х^),

|де Х| - координата (позиция) загрузки, находящейся в туннеле, относительно его длины;

х - координата (позиция) зафузки, находящейся в туннеле, относительно зоны нафева;

х(| - расстояние между загрузкой и зоной ншрева;

х,к - разность между х, и хк координатами загрузки.

Очевидно, х- есть функция х(1), а а'(х^) является функцией I и х;. По-жольку на концах туннеля имеются заслонки, то за счёт их отражательной способности может иметь место увеличения значении а- и а|к.

В главе также рассмотрены возможные потери на конвективный и кон-тукцноннын теплообмен, даны выражения с учетам указанных потерь для лощностсй Р? и 0

Для физической модели радиационного нагрева видимыми поверхностями ¡агрузки по отношению к .электронагревательным устройствам будут [1]. Относительно поверхности К, нагреватели располагаются пер-теидикулярно, а относительно поверхности Р, - параллельно.

Суммарная мощность, получаемая ¡цД загрузкой, может быть представлена 1 виде уравнения

Рс =Е ^(х,у./)с1Кш, ш = 1...б, (2.7)

1 Гт

где Рд - суммарная мощность;

Р1 - мощность ] нагревателя, попадающая на площадку с координатами (х,у,г) поверхности Рт [1, 35].

Так как стенки туннеля полированы, то имеет место процесс многократпо-о отражения в туннеле, создающего сплошную сеть радиационного излуче-

ния. Это покачано в виде матрицы при развертывании одной секции туннеля и одной загрузки при двух нагревателях, находящихся у противоположных стенок туннеля. Были также рассмотрены различные схемы теплопередачи энергии от нагревателя к поверхности загрузки (параллельная, перпендикулярная), выведены уравнения для мощное I и, получаемых загрузкой, при вышеуказанных расположениях электронагревателей.

Так мощность, получаемая видимой поверхностью загрузки !•'., находящейся п | зоне, имеющей шесть электронагревателей можно определить из выражения

Чх1г = -|»5=1 47ТШСХЧ5

где [к ] - величина, зависящая от геометрических параметров схемы передачи (рис.2.1);

ц - 1...6 - номер нагревателя в одной секции туннеля; г - число рядов матрицы; 8 - число столбцов матрицы; а2 =Ь2 +22,а(1Р3 =(1х-(1/.

При нагревании на поверхноаях загрузок создаются тени из-за затемнения одной загрузки другой, что потребовано исследования данного явления. В результате выведены математические выражения для мощности, получаемой загрузкой при облучении с учётом зеней и полу теней.

Моделирование процесса теплообмена в электронагревательных устройствах было проведено с учётом того, что входная мощность Рм является электрической мощностью. Выходная мощность является мощностью радиации и пропорциональна Т4. Допуская, что процесс теплообмена изотермический и беря массу нити нагревателя тт. уравнение (2.6) запишем в виде

Р., = кТ4 + т, Т, (2.9)

где к - постоянная теплопередачи радиацией;

Т - скорость изменения температуры Выражение (2.9) якляется нелинейным дифференциальным уравнением. Поскольку выходное напряжение силового контроллера, подаваемое на нагреватель носит пульсирующий пссинусондальный характер, то разлагая его в ряд Фурье и беря постоянную составляющую напряжения и его первую гармонику, а также постоянную составляющую протекающего через нагреватель тока н его первую гармонику, было найдено выражение для величины Рях. Используя аппроксимацию первого порядка для Т4, было получено выражение для температуры Тн (I) нагревателя

с

ттго

\

(2.10)

11роведСнный анализ показал, что абсорбированная мощность Ра6 мала по сравнению с полной мощностью Рвч, получаемой на!~ревателем с силового контроллера.

В данной главе была также найдена постоянная времени электронагревателя т и ей изменение во времени т в зависимости от изменения температуры.

Проведено моделирование процесса нагрева загрузок, исследовано изменение теплоёмкости загрузки от её температуры и получена зависимость постоянной нагрева от величины теплоёмкости и теплового сопротивления мате! '' выражение скорости нагрева загрузок в виде

где А - «видовой множитель» в матричной форме при теплообмене нагреватель-загрузка,

Р - мощность, излучаемая электронаг ревателями. В результате математической идентификации процесса радиационного нагрева были выведены уравнения вида

где В - «видовой множитель» в матричной форме теплообмена загрузка-загрузка;

С и О - «видовые множители», учитывающие теплообмен конвекцией и кондукцией.

Диаграмма решения уравнения (2.13) представлена на рис.2.2.

Инвертируя выражение (2.13), получено уравнение мощности, необходимое для компьютерного управления установкой нагрева.

При работе туннеля в его стенках под действием температурного поля или «е под действием внешних механических воздействий возникают сложные реформации, влияющие на отражательную способность нолнрованной. по-зерхности стенок. В конце главы решены компьютерные модели деформаций з форме линейных и нелинейных уравнений оболочек. Были использованы компьютерные процедуры решения моделей, позволяющие получать с высокой точностью параметры и характеристики деформационного состояния тонкостенных оболочек, заданные «априори» в технических заданиях на проектирование.

(2.11)

Т=АР,

1>АР-СТ.

¿=АР-СТ-1УГ2

т = ар + в;г4 -ст-от2,

(2.12)

(2.13)

(2.14)

(2.15)

Р = А "'(Г-СТ.).

В третьей главе приводятся результаты экспериментальной идентификации: электронафевательных устройств, характеристик нафева зафузок, скорости нагрева загрузок, распределение мощности на концах туннеля; проведена компьютерная оптимизация процесса нафева с цслыо построения возможностей структуры системы управления на базе вычислительных средств на основе методик, разработ анных автором [1, 25, 35, 46, 47]. Идентификации нагревателей. На разработанных экспериментальных установках, предложенных автором (1. 46, 47] получены опытные данные для электронагревателей, показывающие соответствие входной мощности Р0(1) = Рп(1 + соб 2<а1), получаемой от управляемого выпрямителя и мощности, излучаемой электронагревателем. Определены численные результаты

соотношения угловой частоты ш и фазового угла Ф между напряжением электронагревателя и радиационным потоком при мощностях 0,5 и 0,75 Ри, а также зависимости между постоянной т электронагревателя и периодом синусоидального напряжения. Определены значения коэффициента излучения электронагревателя к и величины термальных масс вольфрамовой шли в диапазонах температур 2000-2500° К. Было определено, что величина составляющей переменного напряжения па электронагревателе Um sincot была <5%, однако же она рассматривалась как помеха, с частотой первой гармоники 50 Гц (или 100 Гц для мощности).

Идентификация загрузок. Поскольку аналитическое решение модели нагрева загрузок было дано в виде двух передаточных функций при рассмотрении нагрева только как изотермического процесса в форме апериодического звена и звена с транспортным запаздыванием, то для получения реальных значений постоянных времени т исследовалось несколько схем включения установки, учитывающих различное число включённых зон нагрева туннеля.

Для снятия переходного процесса радиационного нагрева загрузок и определения постоянных нагрева автором была разработана установка, схема которой описана в [1].

Электропомехи, получаемые при включении и отключении электронагревателей, попадали на антенну, затем усиливались в буферном усилителе. Пики помех, наложенные на записанные кривые переходного процесса, позволили измерить постоянные времени т с учётом материала загрузок Кроме того, исследовались наводки частоты 50 Гц, 100 Гц и другие, мещавшие определить T¡. Были получены постоянные нагрева загрузок, а также время запаздывания при включении и отключении загрузок при одной и трёх включенных зонах нагрева.

Идентификация скорости нагрева и охлаждения загрузок Определялась адекватность выражений (2.12 ... 2.15) реальному процессу на1рева. снимались графики зависимости температуры загрузок от времени нахождения их в нагретой зоне и от числа включённых зон. Эксперименты показали, что модель Т = АР (уравнения 2.12) неадекватна нагреву загрузок при температуре свыше 200" С из-за большого её упрощения, не учитывающего теплообмен между загрузками, охлаждение за счёт конвективно-конлуктивного теплообмена и из затемнения одной загрузки другой. Опытные данные наиболее полно совпадали с моделью, описанной выражением (2.13). При тестировании довольно точные результаты были получены при охлаждении загрузок предварительно нагретых до температуры ~ 500"С. При этом Р = 0, а Т = -СТ. Было определено, что в уравнении модели Т = АР-СТ имеет место незначительное изменение параметра С в зависимости от температуры.

Затем определялись численные значения параметра а в зависимости от позиции загрузки при различных скоростях движения конвейера и записывались время-температурные характеристики загрузок.

Исходя из того, что при радиационном нафеве температура Т пропорциональна г2 (г- расстояние от центра зоны нагрева до центра загрузки) было дано выражение для «видового» фактора а в виде:

= (3.1)

хг + Ь

где х 2 = г2 - у„ (см.рис.3.1):

Ь « у-(, т.к. электронагреватели не являлись точечными источниками радиации, поэтому было принято, что г2 а х2 4-Ь.

В соответствии с экспериментальными данными, для одной включённой зоны нагрева можно записать выражение в виде

Т, (3.2)

где Р; = I; ТП1НЧ = (при х = 0) и Т, 2 н 0,5Тт1Х = даёт соотношение х = Ь.

В ходе экспериментальной идентификации процесса радиационного нагрева выражение (3.1) было уточнено с учетом затемнения одной загрузки другой и получено в форме

а(хц)= -А-(1-<1х,з|). (3.3)

*ГЧ+Ь

В соответствии с графиками зависимости скорости изменения температуры мгруюк от времени нахождения в зоне нагрева были получены чнелеиные шачения величин а, Ь и с], определён разброс значений параметра а .

На концах туннеля эффективность крайних зон нагрева меньше по сравнению с зонами, находящимися внутри. Поэтому можно было ожидать, что на загрузку, входящую и выходящую из туннеля, надает меньшее количество энергии из крайних нагревательных зон. В связи с этим исследовалась зависимость температуры в крайних зонах от времени пребывания загрузок в них.

При времени нахождения загрузок в зоне I = 10 мин с учётом выражения -СТ загрузки центральных зон получили - 100% ожидаемой энергии. 0, зона - - 95%; 1„ зона - - 99%; 6„ зона - - 100%; 7, зона - - 83%. Полученные экспериментальные результаты несколько отличаются от ожидаемых. Это различие опытных данных от прогнозируемых связано с несколькими причинами.

Во-первых, на холодном конце туннеля отсутствует заслонка, и холодный воздух поступает в туннель. Во-вторых, происходит утечка горячего воздуха через щель, расположенную в верхней части туннеля.

■юна _/

с о о о ^ ^ ч^ загрузка > о о

■ Т

о о о О О о о О о

•Х,

Рис.3.1. Схема расположения ¡<1й "¡агргзки относительно нагретой зоны.

Необходимость в получении удовлетворительных алгоритмов управления радиационным нагревом привела к проведению дополнительных экспериментальных исследований, к оценке параметров модели. Прежде всего, была проведена фильтрация шумов, что позволило уменьшить предельные размеры разброса температуры с ± 2' С ло значений ± 0,5° С.

Затем было уточнено выражение видового фактора а^. Беря значение и и Ь в уравнении (3.2) в виде, К„ =а и К, =Ь, и преобразуя уравнение Т = АР-СТ в форму 5Т: =5[(а,;Р, -с,Т,), (3.4)

получаем выражение модели нагрева

ДТ =[т -Т ] = У .^А5!0.

^ 1 М п 1 > ['но-И '«чИ г.,

I + к";

Ах

- ют.

Ах

(3.5)

где а •■ =

К'

Х- 4-К,

й. = ^У^ - А^ - длина секции, х - скорость движения загрузок:

Р--мощность 1ий зоны; К', = С,:

Т,(п1.Т,(пИ)-значение ¡ой загрузки на пи (п + 1)ом шаге измерения. Беря скорость движения конвейера х = хп и учитывая геомегрические параметры установки нагрева и результаты экспериментальной идентификации, уравнение (3.5) можно записать в виде

к!

Цп+1>

к;т,(п).

(3.6)

где К„ =471см--=С-с""'(бкВт)1±15%:

К, =677,4 см2; К2 = 0,0044 с-' ±20%. Значения параметров К, и К0 были получены при х^ = 0 и половине номинальной ширины зоны.

В результате проведения экспериментальной идентификации была повышена степень адекватности математической модели реальному процессу на-!рева путём корректировки значений видового множителя ау. Подстройка

экспериментальной модели минимизировала величину рассогласования выходных сигнатов установки и модели путем соответствующей корректировки параметров К(',,К| и Kj [1].

Способы минимизации ошибок рассмотрены ранее в 2ой главе. После тщательного анализа был выбран интегральный критерий среднеквадратичной ошибки, представленный в виде

v^Sfcu-T^u), (3.7)

г=0

где Т^п_г)- заданное значение температуры Т,, данное в модели в п-г случае;

Т™„_г)- измеренное значение температуры ¡ой загрузки в туннеле в п-г случае.

Теоретически имеет место сходимость процесса адаптации при V; = 0. Было показано, что более подходящим способом минимизации V, = 0 и получения наиболее «выгодного» значения параметра K.J является градиентный метод Пауэлла. Для нахождения безусловного минимума был разработан алгоритм минимизации ошибки V. Для повторного удостоверения величины ошибки использовался модифицированный метод Ньютона, определяющий сходимость математической модели и реального процесса было найдено несовпадение максимумов ошибки модели V и установки V , а также выявлено влияние шумов при определении минимума ошибки в зависимости от параметров К,. Разброс измеренных значений температур загрузок Т лежат в заданном диапазоне ±0,5'С. а полученное значение среднеквадратичной ошибки V = 0,25 . Дальнейшее увеличение точности в получении указанных данных было нецелесообразным, т.к. параметры модели не были чувствительны к такому уменьшению ошибок. В некоторых результатах тестирования разброс ошибки AT составлял ± 20"/). Это было вызвано частично неадекватностью экспериментальной модели или наличием шумов, а также возможной потерей сходимости.

Ниже были проанализированы полученные результаты проведения экспериментальной компьютерной идентификации в режиме «on-line» в реальном

масштабе времени и рассмотрены значения параметров К0,К(1К, экспериментальной модели нагрева. Случай 1.

Модель: трёхпараметрическая.

Действующие условия: х = 1/4; р = {0,1,0,0,1,0,0,1}; р = 1 = 6 кВт.

Стартующая точка: р= {8,8,8,0,......}.

Случай 2.

Модель: трёхнараметрическая.

Действующие условия: х = 1/4; р = {1,1,1,1,1,1,1,1}: р=1 = 6кВт.

Стартующая точка: р = {8,8,8,0,......}.

Случай 3.

Модель: четырёхпараметрическая. Действующие условия: р = {1,1,1,1,1,1,1,1}. Стартующая точка: р= {8,8,8,0,......}.

Было определено, что четырёхпараметрическая модель более точная, т.к. она позволяет учитывать теневой эффект загрузок с учётом коэффициента К Для всех случаев параметры К0.К,.К2,К.3 и V были представлены в виде гистограмм и таблиц. Используемые опытные загрузки имели различные размеры и различные степени черноты в зависимости ог вида покраски их поверхностей.

Анализ результатов компьютерной экспериментальной идентификации нагрева позволил представить значение величины видового фактора в виде

ак =к;,

1 . 1

ч

(3:13)

В работе доказано, что для увеличения чувствительности модели необходимо проводить корреетировку параметров К, и К,(и возможно К;). Экспериментальные исследования показали, что наилучшее управление можно получить при всех включенных зонах нагрева и при полной мощности установки Рг. На основе проведённой экспериментальной идентификации определена достаточность 8ИИ зон управления системой электронагревателей, обеспечивающих требуемую скорость нагрева загрузок при заданном разбросе температур. Параметры туннеля и выбранная геометрия расположения секций и зон электронагревателей дают возможность выравиить неравномерность температурного поля. Результаты экспериментальной идентификации позволили разработать функциональную схему двухуровневого автоматического управления радиационным нагревом ка базе двух программируемых логических контроллеров (ПЛК) и ЭВМ.

В четвёртой главе показано, что управление установкой радиационного нагрева сводится к определению допустимых входных управляющих воздействий, при которых минимальное значение мощности электронагревателей, идущей на нагрев, обеспечивало бы получение значений температур загрузок максимально близких техническому заданию.

В работах [1, 29, 30, 34, 40, 41, 42,44] решены задачи оптимального управления а двухуровневой структуре путем определения градиентов векторов, позволяющих выбрать необходимый алгоритм управления установкой нагрева.

В дайной главе рассмотрены основные аспекты двухуровневой оптимизации и декомпозиции с точки зрения решения проблемы статики и динамики оптимального управления. Основным акцентом при этом была дуальная формуляпия, использующая принцип баланса и координации. Устройство высшего уровня решает задачи по взаимодействию и координации работы устройств низшего уровня, устраняя появляющиеся конфликты. Кроме того, устройство высшего уровня накладывает ограничения, которые подчинены условиям типа неравенств, так как значения параметров рассматриваемой системы управления всегда ограничены. Кроме того функции положений переменной х,, управляющих воздействий входов подсистем z, подчинены ограничениям типа равенств.

Уравнение положения, описывающее i подсистему представлено в виде

=£i(xi,u1,zi,t), (4.1) где f j - i- пространственный вектор алгебраической функции векгоров Xj.Uj nZj во времени I.

Ограничения типа неравенств запишем в форме Uj.z^t) <0, (4.2)

где g( - пространственный вектор алгебраической функции. Выходные сигналы каждой подсистемы представим выражением

Ь ИЗ)

где h есть г, - пространственная векторная функция. Входные переменные zt определяются внешними взаимодействиями между системами, т.е. выражают внешние связи

¡=i

где [с,- j- постоянные матрицы, элементы которой равны 0 иди I. Проблемой оптимального управления являегся выбор управляющих входных воздействий U|. при которых целевая функция ) каждой под-

системы минимальна. Используя выражения (4,3) и (4.4), было получено уравнение статики оптимального управления каждой подсистемы, min F (_x,,u1,z,,>' )

х,.и,,у

при пом Г, = и,,/.,) = ()., g = (х,, н/.,) < 0, у = h Дх,. ti,), (4.5)

J-I

Функция цели для всей системы (при выбранных допущениях) должна быть равна сумме функций индивидуальных подсистем, отсюда

N

(х- U • Z. У) = s I ', k,, Иi • ? ■ - У, )• (4.6)

1 |

Тогда решение для оши.мальнот управления в статике можно представит ь в виде

min F(x,u, г,у), (4.7)

\.u.z.y

при условии f = (x.n.z) = 0, g = (х, и. z)< О, у = h(x,u), z- = [с]у . Прямая дуальная формуляция даёт возможность выходную переменную у и внешние связи переменных г привести к одному неизвестному. Используя функцию Лагранжа, дуальная формуляция можог бьп ь определена как

ц)= min !.(х. u. X, |t), (4.8)

а дуальная проблема есть макспмаксная задача, записанная в виде

max D(ä.|t). (4.У)

Для того, чтобы выб(<а1ь управляющие воздействия отдельно на >лекфона-1 ревагели и задающее veipOHCiBO элекфонривода конвейера рассмаiрима-лась декомшницня системы в двухуровневой структуре.

Было показано, чю для системы, имеющей более сложные внешние связи между подсистемами, мстод декомпозиции не всегда корректен. В этом случае удобно использование целевой координации, которая устраняет взаимосвязи «разрезанием» всех звеньев между подсистемами. Тогда значения дополнительных ограничений могут быть объединены с интегрированной целевой функцией, использующей сомножители Лагранжа для решения всей проблемы.

Обобщая модель координации, задачу можно решить в виде

minP(z) (4.10)

/

где Р((7.)~ miniW,,»,,?) является решением ioii задачи низшего уровня для данной оценки значений скоординированных z, снабжаюших информацией высшее устройство.

Целью динамики управления являстся выбор входных воздействий u(t), как функций времени таким образом, чтобы каждая подсистема /¡ела себя определённым оптимальным образом. Представление каждой подсистемы может быть записано в виде функционала (скалярным количеством), значение кото-

рого зависит (и >.;,(') зависимых переменных от изменяющихся и

интервале Он < 7 .

Используя ранее рассмотренные методы целевой координации для решения задачи динамики в многоуровневых системах оптимального управления и принцип баланса с учётом гриннчны.ч и начальных условий, уравнение для функционала найдём из выражения

(4.1 п

и! „

где X, - сомножтелн Лтранжа, являющиеся функциями времени.

Рис.4.1. Структура решении двухуровневой системы управления методом координации.

Используя декомпозицию в .модифицированной форме записи функционалов подсистем, для iolt) устройства низшего уровня имеем уравнение

х mi»v Í4',[k,(T)]+ J(L1(x,.u,.z,.l)+A',/, -¿X'JcJy^t,

' -Г ••>•-, ,) 1,-1

при условии

gi(x„ui.z1)^0: (4.12)

y¡ = h¡(x¡^,);

Используя принцип максимума Понтрягина, найдено решение подпроблсмы каждого устройства низшего уровня. Применяя дуальную формуляцию, сводим решение максимаксной задачи устройства высшего уровня к выражению в форме дуальной функции

min j(x,u,z,Á,t). (4.13)

1 радиент функции в соответствии с уравнением представляется выражением вида

(4.14)

где знак обозначает оптимальное значение величин, полученных при решении подзадач устройств низшего уровня для данного ХП). Методика решения, применимая к дискретным системам, описывает положение переменных дифференциальными уравнениями вида

хк.| =Ф(*к.1!к). (4.15)

где хк - вектор положения;

У к " управляющий входной вектор в кЛ. время. Выбирая последовательности управляющих входов ик, к = 0,1,..., N -1, получаем выражение для критерия качества

^¿Рк(хк,ик). (4.16)

к=о

Проблема устройства высшего уровня решается максимизацией дуальной функции

тахЭ(х)= гтпЬ(х,и,л.), (4.17)

где - координированные переменные.

Задача управления может быть закончена определением градиента вектора устройства высшего уровня

У^,0(/.) = хк1-Ф^,и;), (4.18)

где градиентные элементы оцениваются минимизированными значениями величин хк и ик.

Полученные выражения для управляющих входных воздействий устройств низшего и высшего уровней позволили разработать алгоритмы оптимального управления в двухуровневой структуре.

В пятой главе приводятся алгоритмы и схемы управления, разработанные на основании математической и экспериментальной моделей, а также численной оптимизации процесса радиационного нагрева в проходной конвейерной установке.

Для этого было рассмотрено управление системы, необходимое для опенки значения переменных состояния установки радиационного нагрева. Обозначая полный .интервал итерации через т', выражение сигнала управления запишем в форме

и = и(кт')=ик (5.1)

Уравнение переменной состояния системы хО) для (к + 1) шага итерации тогда можно записать в виде соотношения в матричной форме -

х(к + 1) = [0}гк, (5.2)

где [0] - матрица размера п х (п х т);

гк - вектор-столбец значений переменных состояния системы [х1(кт'),...,х0(кт'),и|(кт'),...,ит(кх')]. Представляя уравнение (5.2) как некоторую форму линейной множественной регрессии

Р = [0]] и используя ковариационное соотношение для матрицы [в], выражение (5.2) представим в виде соотношения

хк.,-р = [в]Ьк-1) (5.3)

С учетом увеличения шагов квантования уравнения (5.2) примет вид

хки=Фк. (5.4)

которое точно по форме уравнению (5.2). Как можно заметить, оно идентифицировалось с представленным интервалом итерации т', который, в общем, был не равен интервалу сигналов управления т. Оба шага итерациит и т' работают синхронно. При проведении вычислительного процесса желательно иметь меньшее значение х , чтобы надёжно идентифицировать процесс нагрева.

Далее определены выражения ошибки итерации и способ её минимизации. После чего были исследованы атгоритмы управления нагревом, реализующие полученную экспериментальную модель, ПИД-управление и идентификационные подходы к синтезу дискретных систем.

Поскольку конвейерная установка управляется контроллерами и головной ЭВМ в реальном масштабе времени, то потребовалось представление алгоритма управления в дискретной форме. Значение температуры (К + шаге итерации было найдено из уравнения (5.2)

1к-, =Ф№к + Г(т)Рк, * (5.5)

где Т к = Т(кт) - значение вектора температуры во время Т к

РК=Р(кт) - значение входной мощности в течение времени кт < т < (к + 1)г; Ф- значение переходной матрицы;

Г - управляющая матрица, полученная с учётом значений В, С и т;

ф(т) = иеЛ11Г\

где и - квадратичная матрица векторного представления матрицы С:

Л - диагональная матрица, элементы которой являются собственными элементами матрицы С.

Для реализации алгоритма управления, описываемого уравнением, была разработана структурная схема управления.

Инвертируя и преобразовывая уравнение (5.5), было получено выражение мощности, идущей на нагрев

Рк =г-,тк.1 + к.т|1-[г,ф + к)г11, (5.6)

где ТК,ТК(Г фебуемые значения температуры загрузки па ком и (к + 1)11М таге квантования;

Тк - измеренная температура.

К - диагональная матрица, элементы которой определяются опытным путём и величиной измеренной ошибки.

Для компьютерного управления был принят также дискретный эквивалент уравнения сигнала ПИД управления. С учётом фильтрации шумов получено модифицированное выражение ДРк в алгебраической форме, являющееся основой алгоритма

ЛРК =К1ек+К2ск.|+К,ек.2 + К4ДРк.|, (5.7)

где К - коэффициенты, связывающие постоянные времени, коэффициент усиления и тактовое время регулятора;

ек и ек- величина ошибки на Ком и К - 1оы шаге итерации. Вычисление мощности (сигнала управления) на выбранном интервале итерации кт требует знание величины сигнала управления на интервале (к - 1), а также значения е на тактах к, к -1, к - 2.

Итак, алгоритм вычисления сигнала ПИД управления (мощности Рк) сводится к выполнению операций в следующей последовательности:

- считыванию ошибки управления ;

- вычисление мощности Рк;

- записи сигнала управления Рк в соответствующую область памяти:

- получения сигнала управления из регулятора;

- сдвиг ошибки управления ;

- ожидание момента окончания интервала квантования.

Кроме двух, выше рассмотренных, моделей синтеза была исследована схема дискретного нагрева, базировавшаяся на идентификации вектора состояния загрузок, а также входного и выходного состояний системы с использованием фильгра Катмана.

Для реатизации дискретной системы регулирования управляющие сигналы были определены путём использования подхода основанного на представлении:

1) найденной модели нагрева;

2) модифицированной найденной модели;

3) решения дискретного матричного уравнения Риккати.

Первый подход использует допущения, считая, что процесс радиационного нагрева линеен, отсутствуют шумы, время инвариантно, отсутствует чистое запаздывание, интерваты дискретизации равны т.

Тогда в соответствии с выражением (5.2) уравнение для сигнала управления было получено в форме

•¿к = (г'дг)' г'с>(фхк -фхк+1), (5.8)

где С?- симметрическая положительно определенная матрица размера п х п;

хк - заданное значение температуры данной загрузки. Второй подход, определяющий управляющие воздействия использует обратную связь в виде вектора, близкого к оптимальному. Это дало возможность улучшить быстродействие. Однако, при этом терялась гибкость в выборе закона регулирования. Указанный метод ограничивался обычной минимизацией суммы площадей (квадратов) при 0 = 1, что является преднамеренным упрощением. В этом случае выбирался период времени идентификации т' и матрицы должны быть соответственно равными Ф(т') и Г(т'). Используя уравнение (5.8) и беря 0=1, уравнение для вектора управления получено вид

У.к =(ГТГ)ЧГТФХК -(ГТГ)"'ГТФХК (5.9)

Третий возможный подход (алгоритм) управления конвейерной установкой нагрева, как и в предыдущем случае, представляет собой дискретную систему. В соответствии с уравнением (5.8) был определён закон управления и минимальная величина обобщённого критерия качества в виде выражения

^ГЬкОхк+Мк-.К«*-.). (5.Ю)

К=1

где 0 и Я являются симметрическими весовыми матрицами. Используя метод динамического программирования, вектор оптимального управления был определён уравнением вида

и'к =-[я+Гт(0 + Рк(1)ГТ(Р + Рк„)Фхк, (5.11)

где РК(1 есть входная мощность нагревателей на К +1 ом шаге квантования. Р(кт! описывается дискретной матрицей уравнения типа Риккати.

Рк =Фт||-(д+Рк,|)ф + ГТ(<3 + Рк/,)г] ' |(<3 + рк+1)ф (5.12)

Преимуществом решения матричного уравнения Риккати по сравнению с первыми двумя подходами является выбор наиболее оптимальных управляющих воздействий, обеспечивающих минимизацию расхода электроэнергии, идущей па нагрев загрузок. Было определено, что уравнение (5.12) является наиболее простым лишь при использовании линейных комбинаций характеристик системы (нагрузочных температур). Сложность решения уравнения (5.12) возрастает в виду того, что параметры и характеристики загрузок изменяются во времени.

В шестой главе для технической реализации системы оптимального двухуровневого управления дан анализ современных вычислительных средств

Л У - upoi раммно- lcxilUHccKitx комплексов (НТК). Составляющими НТК }ляются микропроцессорные контроллеры, часто называемые программном ые логические контроллеры (ПЛК). На основании исследованных алго-итмов и разработанной функциональной схемы системы оптимальною правления проходной конвейерной установкой радиационного нагрева и » гзультате рассмотрения характеристик, функциональных возможностей, ар-нтектуры, иро!раммного обеспечения и стоимост и в качестве вычислитель-ого средства был выбран 1IJIK серии С-200 производства АО АвтоВАЗ, ыбранный кошроллер обеспечил выполнение следующих операций: ввод информации о состоянии температур загрузок, скорости вращения твигателя конвейера установки нагрева;

обработка информации в соответствии с разработанным алгоритмом /правления и выбранной программой; вывод информации на выходные модули;

ввод, редактирование, отладка, считывание и документирование рабочей программы с помощью программатора, отладка программы пользователя, находящейся в модуле функционального процессора (МФП), в реальном времени без установки нагрева с помощью программы-имитатора; программирование и отладку пользователя в релейно-контактной символике и списком команд - аналогично языку STEP фирмы SIEMENS, а также на ассемблере;

обмен информацией с ЭВМ верхнего уровня или между контроллерами по последовательному интерфейсу с программируемой скоростью связи и организацией локальной сети; функционирование в качестве устройства связи с объектом (УСО) ЭВМ; обработка программы пли отдельных её частей в следующих ритмах: циклически, по прерываниям от внутреннего таймера - по времени, по внешним прерываниям от входного модуля - байта, по прерываниям с центрального интерфейса, параллельно - при организации многопроцессорной системы с использованием модуля функционального процессора (МФП). В кошролле-ре реализованы два независимых внутриблочных интерфейса связей модулей: центральный интерфейс (ЦИ) и интерфейс ввода/вывода (ИВВ), включающие модули: контроля и управления (МКУ); центрального процессора (МЦП); АЦП, ЦАП и МФП.

(И допускает многопроцессорную организацию работы с последовательным пособом приоритетного арбитража захвата шин. Это даёт возможность ус-ановки в контроллер от одного до чегырёх дополнительных МФП. В этом лучае основной МЦП может выполнять функции по управлению установкой адиационного нагрева, а МФП - функции, запрограммированные пользова-елем по связи с различными периферийными устройствами, обработке дан-[ых с ЭВМ верхнего уровня, обработке АЦП, ЦАП, параллельной обработке [рограммы и т.п.

Интерфейс ввода/вывода (ИВВ) предназначается для обмена информацией между МКУ и модулями ввода/вывода (MBB). ИВВ не допускает многопроцессорной работы, инициатором обмена является МКУ.

В бой главе также рассмотрено программное обеспечение контроллера. Оно состояло из системных программ и профамм пользователя.

Процедуры синхронного и асинхронного взаимодействия системных программ МЦП и МКУ были показаны в виде соответствующих диаграмм [1]. Программы пользователя состоят из набора инструкций языка программирования, реализующих алгоритм управления установкой нагрева. В программе использовались следующие типы блоков: профаммные, функциональные, организационные, а также блоки кодов, блоки данных и блоки данных специального назначения. Последние включают: блок назначений и блок комментариев.

Профаммные блоки (РВ) реализовали выбранный алгоритм управления нафевом, а функциональные (ФВ) - часто повторяющие функции (подпрограммы), В блоке данных (ДВ) находились константы, закодированные сообщения и другие переменные, используемые оператором при проведении нафева зафузок. Организационные блоки (OB) предназначались для управления последовательностью выполнения частей профаммы пользователя; они профаммировались пользователем, но вызывались системной программой и программой пользователя.

Система команд соответствовала архитектуре контроллера С-200.

Система команд в виде общего перечня-команд блочного языка гтрофам-мирования приведена в [1].

В качестве инструментальных средств разработки технологических управляющих программ установки нафева (устройств программирования контроллера) использовался программатор C-4I0.

Важным для получения оптимального нагрева зафузок было определение активной мощности, рассеивающейся электронафевателями. Измерение мощности потребовало разработки устройств, построенных на косвенных методах её определения.

На рис.6.1. показана схема устройства. Служащего для определения активной мощности каждого из сорока восьми электронагревателей в необходимый момент времени по команде управляющей ЭВМ.

На основании проведённой в третьей главе экспериментальной идентификации была определена необходимость создания датчиков положения. Для этого был разработан и исследован резонансный преобразователь индуктивного типа, определяющий место нахождения каждой загрузки. Исследования показали, что при использовании резонансных контуров в преобразователях перемещений важными являются вопросы устойчивости. Поскольку резонансный контур содержит нелинейную индуктивность, то возможно явление триггерного эффекта, приводящего к потери устойчивости при работе измерительного преобразователя в составе САУ, а также к нежелательным авто-

шебаниям. Автором предложены уравнения, дающие возможность онреде-пь на резонансных кривых точки, в которых происходит процесс возник-»вения автоколебаний и переброс фаз с целью нахождения зон устойчиво-н работы преобразователя. При передаче информации с объекта управле-1я датчики, каналы связи, а также другие разработанные устройства САУ юсяг ошибки. Поэтому, при реализации автоматического управления ра-1ационным нагревом большое значение приобрела калибровка технических едств, входящих в систему управления нагревом. Для этого автором были эработаны методики и устройства, позволяющие исследовать и получать прологичсские характеристики: измерителей мощности электронагревате-й, самих электронагревателей, ЦАП, датчиков температуры, операционных илителей.

Фая I и(1)

У (О

[напхмите.чь ГЛ

Шунт

и'(О

140

КХ\

иютш

Фильтр

Рис.6.1. Схема измерения мощности нагревателей.

При калибровке устройства измерения мощности важное место занимает рассмотрение характеристик операционного усилителя: 1) полосы пропускания и 2) линейность и нелинейность преобразования входных сигналов; определение передаточного коэффициента множительного устройства и его ошибки преобразования.

Полная погрешность измерения мощности определялась геометрическим суммированием погрешностей компонентов входящих в измерительный канал устройства определения мощности, рассеиваемой нагревателем. Суммарная пофешность измерения мощности ДЕ »0,6%. Параметры и характеристики всех электронагревателей отличались друг от друга. Поэтому была составлена калибровочная таблица их сопротивлений при разных значениях температуры нагрева вольфрамовых нитей. Данные этой таблицы заносились в управляющую ЭВМ.

Для калибровки термопар была разработана установка, включающая: эталонный источник напряжения, компенсирующее устройство холодных концов термопар; устройство включения термопар, переключатели мультиплексора и усилитель.

Уменьшение ошибок при измерении температуры достигалось следующими мероприятиями:

- уменьшением дрейфа в мультиплексоре и усилителе;

- компенсацией дрейфа напряжений на «холодных» концах термопар при изменении окружающей температуры;

- конверсией ошибок;

- уменьшением уровня шумов входных сигналов АЦП.

Параметры и характеристики термопар отличались друг от друга. Поэтому, как и в предыдущем случае, была составлена, калибровочная таблица и данные её заносились в управляющую ЭВМ.

Между устройствами, входящими в установку и её САУ, в процессе проведения экспериментальной идентификации процесса нагрева возникали сложные наводки (помехи): Одной из практических задач было снижение их влияния на работу всей системы нагрева. Для этого автором была разработана система заземления установки, с целью уменьшения помех. В приложениях приведены 129 описаний различных установок и печей, выпускаемых ведущими мировыми фирмами. Описания получены через систему Интернет. В приложениях также приводятся: основные характеристики интерфейса МЭК; схемы электрические принципиальные устройств управления эл. приводом, модулей контроля и управления, модуля центрального процессора, модулей ввода и вывода; а также система команд блочного языка программирования контроллера.

Основные результаты работы.

13 результате выполнения комплекса научно-технических исследовании ;уществлепо решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяй-венное значение - разработаны и исследованы методы и устройства иден-(фикации и оптимального управления в установках радиационного нагрева, ггорые позволили снизить энергозатраты и получить чистый продукт нагре-1, а также уменьшить экологическое загрязнение окружающей среды.

Основные выводы и итоги сводятся к следующему: . Впервые рассмотрена и проанализирована возможность применения средств вычислительной техники и систем цифрового управления процессом радиационного на1рева в проходных конвейерных установках с целью обеспечения минимального расхода электроэнергии. Разработана математическая модель радиационного нагрева, в которой впервые введён «видовой множитель», учитывающий реальное количество лучистой мощности, получаемой загрузками от электронагревательных устройств, расположенных в восьми зонах нагрева, а также влияние одной загрузки на другую и охлаждение их от конвективных потоков и кондук-ции, что позволило разработать алгоритмы оптимального управления радиационным нагревом.

Проведено моделирование деформационного состояния стенок туннеля установки радиационного нагрева. Получены компьютерные модели в линейной и нелинейной постановках, позволившие повысить отражательную способность стенок туннеля. Разработаны процедуры компьютерного решения моделей в зависимости от различных профилей оболочек. Для определения адекватности разработанной математической модели радиационного нагрева реальному процессу проведена экспериментальная компьютерная идентификация электронагревательных устройств, характеристик процесса нагрева загрузок, распределения температуры на концах туннеля. Установлены коэффициенты, определяющие необходимое значение мощности электронагревательных устройств в зависимости от температуры, местоположения и скорости движения загрузок, позволяющие техническую реализацию цифровой системы оптимального управления.

Выбраны и предложены методы оптимизации в двухуровневой системе управления. Дано математическое решение уравнения статики и динамики, использующие принцип дуальной формуляции и целевой координации для решения задач устройств низшего и высшего уровней системы управления. Получены градиенты вектора управляющих сигналов, обеспечивающих разработку и реализацию эффективных алгоритмов оптимального управления радиационным нагревом в проходных конвейерных установках.

Проведено исследование эффективности цифрового управления радиационным нагревом в форме дискретных уравнений для ПИД и пропорцио-

нального регуляторов, а также фильтра Калмана. Даны выражения оптимальных входных воздействий, представляющих потребляемую мощность электронагревательными устройствами в форме дискретной матрицы уравнения Риккати.

7. Предложена и исследована система оптимального двухуровневого управления радиационным нагревом в проходной конвейерной установке, позволившая минимизировать расход электроэнергии в электронагревательных устройствах при заданном значении температуры загрузок.

8. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработаны технические средства оптимального двухуровневого цифрового управления радиационным нагревом:

8.1. датчики положения загрузок, обладающие повышенной чувствительностью за счёт эффекта резонанса в нелинейных контурах. Проведено аналитическое обоснование зон устойчивости работы датчиков;

8.2. измерители мощности электронагревательных устройств, использующие косвенные методы измерения, позволяющие определять в произвольные моменты времени мощность рассеивания независимо от температурной нелинейности самого электронагревательного устройства;

8.3. выбраны программируемые логические контроллеры и элементы управления электронагревательными устройствами и системой автоматизированного электропривода с учётом количества зон и времени, необходимого для нагрева при минимальной затрате электрической энергии и заданной температуры загрузок.

9. Разработаны методики и устройства калибровки и настройки датчиков температуры, электронагревательных устройств, ЦАП и усилителей, позволившие поддерживать постоянными их параметры и характеристики, которые подвержены изменениям от внешних и внутренних воздействий.

Основные положения диссертации изложены в следующих печатных работах автора. Основные их них следующие:

1.Туищев А.И. Методы и средства компьютерного управления радиационным нагревом. - Москва: ГАСБУ, 1998 - 317 с.

2. Григорьев A.C., Мурский А.Д., Тунщев А.И., Федотов Ю.А., Яковлев Д.Н. Дистанционный контроль опорных нагрузок вращающихся печей. //Цемент №6, 1967.-c.5-6.

3. Григорьев A.C., Петунии П.И., Туищев А.И., Яковлев А.Н. Динамометр для роликовых опор вращающихся нечей.//Приборы и системы управления. №3, 1968.-с.57.

4. Григорьев A.C., Петров Н.И., Туищев А.И. Электромагнитная погрешность индуктивных преобразователей с переменным воздушным зазором. //Труды ТИХМА, вып.2. Тамбов, 1968. - 126-330 с.

5. A.C. СССР 295017 Устройство для измерения деформаций. /Туищев А.И.. Он. вБИ, 1971 ,№7.

. Григорьев A.C., Туищев А.И., Яковлев А.Н. Некоторые вопросы и теории улучшения характеристик преобразователей малых линейных перемещений. //Труды ВНИИРТмаша, вып.2, Тамбов, 1968. - 116-123 с. . Туищев А.И., Данилов A.B., Григорьев A.C., Трошин Е.Т. Устройство для определения деформаций изгиба корпуса и опорных нагрузок печи. //ВНИИЭСМ, вып. 1, Москва, 1971, -с.4-6.

. Туищев А.И. Исследование и разработка устройств системы автоматического контроля нагрузок вращающихся обжиговых печей. //Автореферат дисс. на соискание уч. степ, канд., техн. наук. Москва: Горный институт, 1972.-14 с.

. Туищев А.И., Данилов A.B., Милинский Ю.В. Электромеханический коммутатор. //ВНИИЭСМ, вып. 11, Москва, 1974. - с.4-5.

0.Тушцев А.И., Данилов A.B. Конструкция токосъёмного устройства. //ВНИИЭСМ, вып. 12, Москва, 1974. - с. 14-15.

1.Туищев А.И., Данилов A.B. Механический распределитель. //ЦБТИ, 1974, - с.3-4.

2. Туищев А.И., Данилов A.B., Милинский Ю.В. Конструктивное выполнение каналов связи автоматизированных систем управления вращающихся печей. //ВНИИЭСМ, вып.7, Москва, 1975. - с. 14-17.

3. Тушцев А.И., Данилов A.B. Автоматическое взвешивание железнодорожных вагонов при погрузке цемента. //ВНИИЭСМ, вып.9, Москва, 1975 - 26.29 с.

4. Туищев А.И., Данилов A.B. Регистратор поперечной деформации корпуса вращающейся печи. //ВНИИЭСМ, вып. 10, 1975. - с.7-8.

5. Туищев А.И. Элементы преобразователя малых линейных перемещений. //Деп. В р.ж. ВИНТИ. Метрология и измерительная техника. - №11, 1975. -реф. 11.32.191.

6. Туищев А.И.. Автоматический контроль деформационного состояния корпуса печи. //Цемент, №8, 1976. - с. 13-14.

7. Туищев А.И., Туищева Р.И. Системный подход в создании упрощённой модели измерительных устройств дифференциального давления. //ТПИ. Дннамика электромеханических систем. Тула, 1978. -с.94-101.

8. Немыкин A.A., Туищев А.И., Туищева Р.И. Основные задачи в проектировании сканирующего устройства антропометра. //Проблемы разработки средств диагностики и контроля бытовой РЭА, технологических комплексов. Тез. докл. областной научно-техн. конф. г, Тольятти, 1987. - с. 13-14.

9. Туищев А.И. Проблемы в разработке электротехнических устройств радиационного нагрева. //Проблемы разработки средств диагностики и контроля бытовой РЭА, технологических комплексов. Тез. докл. областной на-учно-техн. конф. г. Тольятти. 1987. - с.54.

0. Туищев А.И. Разработка математической модели первичного дифференциального преобразователя линейных перемещений, использующей теорию поля. //Проблемы разработки средств диагностики и контроля бытовой

РЭА, технологических комплексов. Тез. докл. областной научно-техн. конф. г. Тольятти, 1987. - 54 с.

21. Туищев А.И., Шишкин В.И. Автоматизация процессов диагностики элементов ввода и вывода дискретных сигналов. //Резервы социально-экономического ускорения в сфере бытового обслуживания. Тез. докл. областной научно-техн. конф. г. Тольятти, 1988. - 100 с.

22. Туищев А.И. Автоматизация процесса электромонтажа сложной бытовой техники. //Резервы социально-экономического ускорения в сфере бытового обслуживания. Тез. докл. областной научно-техн. конф. г. Тольятти, 1988. -с.100-101.

23. Туищев А.И., Шишкин В.И. Автоматизированный способ диагностики модулей ввода и вывода дискретных сигналов. //Приборы и системы управления, №3, 1990.-с.33-36.

24. Туищев А.И. Основы конструирования и технология радиоэлектронных устройств. //Росбытсоюз, ПТИС, г. Тольятти, 1994. - 88 с.

25. Туищев А.И. Принципы построения конструкции и системы управления проходной печи. //Сб. научн. тр. вып.1, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1995. -с.150-158.

26. Туищев А.И.,. Растегаев Р.В. Повышение чувствительности резонансных преобразователей малых линейных перемещений. //Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1996. - с.46-55.

27. Туищев А.И., Туищева Р.И. Моделирование измерительных устройств дифференциального давления. //Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1996. - с.39-45.

28. Туищев А.И. Проектирование автоматизированных экономических информационных систем. - Тольятти ПТИС, ГАСБУ, 1996. - 81 с.

29. Туищев А.И. Постановка задачи решения уравнений для устройств низшего уровня оптимальных многоуровневых систем управления. //Сб. научн. тр., СУНЦ ГАСБУ, г. Самара, 1997. - с.203-206.

30. Туищев А.И., Журавлёв С.Г. Методы дуальной формуляции и декомпозиции в оптимальных многоуровневых системах управления. //Сб. научн. тр., СУНЦ ГАСБУ, г. Самара, 1997. - с. 196-198.

31. Туищев А.И. Устойчивость нелинейного резонансного преобразователя САУ при воздействии внешней периодической силы. //Проблемы и решения современной технологии.. Сб. научн. тр. вып.З, часть 2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1997. - с.27-29.

32. Туищев А.И., Туищева Р.И., Мазур Н.З. Определение энтропийного значения погрешности и количества информации канала передачи данных вычислительной сети. Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.З, часть2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1997. - с.72-75.

3. Tyumen Л.И. Методы нелепой координации и взаимосвязанного баланса н оптимальных многоуровневых системах управления. //Сб. научи, тр., СУНЦ ГАСБУ, г. Самара, 1997. - с. 198-201.

4. Туищев Л.И. Проблемы декомпозиции и многоуровневой оптимизации динамики систем управления. //Сб. научи, тр., СУ11Ц ГАСНУ, г. Самара, 1997.-с.201-203.

5. Туищев А.И. Моделирование передачи энергии радиацией в электронагревательных установках с целью компьютерного управления. // Сб. научи, тр., СУНЦ ГАСБУ, г. Самара, 1997. -с.206-210.

6. Туищев А.И. Итеративная процедура конструирования в курсовом и дипломном проектировании спец. 2302 «Сервис бытовой радиоэлектронной аппаратуры» //Тез. докл. VII Внутривузовской научно-метод. конф., г. Тольятти, ПТИС, 1997.-с. 102-103.

7. Губанов О.И., Туищев А.П., Туищева В.А. Построение математических моделей деформационного состояния тонкостенных оболочек. // Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.4, часть 2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1998. -с.51-53.

8. Туищев А.И. Способы решения уравнения деформационного состояния тонкостенных оболочек с учётом их геометрии. // Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.4, часть 2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1998.-с.54-59.

9. Журавлёв С.Г., Семыкин Ю.В., Туищев А.И. Моделирование сложных систем управления'технических объектов. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научн. тр., международная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, 1998. -с.31-33.

0. Туищев А. И. О возможности использования методов целевой координации взаимного баланса в оптимальной многоуровневой системе управления. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научн. тр., международная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, из-во Современник, 1998, - с. 72-73.

1. Туищев А.И. Декомпозиция и многоуровневая оптимизация динамики двухуровневой системы управления. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научн. тр., международная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, из-во Современник, 1998. - с.72-73.

2. Туищев А.И., Журавлёв С.Г. Использование принципов дуальной форму-ляции и декомпозиции в оптимальной двухуровневой системе управления. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научн. тр., международная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, из-во Современник, 1998. -с.73-74.

3. Тущцев А.И., Григорьев A.C. Построение алгоритмов цифрового управления радиационным нагревом в проходных конвейерных установках. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научн. тр., междуна-

родная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, из-во Современник, 1998.-е.76-79.

44. Туишев Л.И. Решение уравнений для устройств низшего уровня оптимальных многоуровневых систем управления. //Инженерно-педагогические инновации. Часть 2. Сб. научи, тр., международная академия экологии и природопользования, г. Тольятти, из-во Современник, 1998. - с.79-80.

45. Туишев Л.И. Математическое моделирование передачи энергии радиацией в конвейерных установках нагрева. //Инженерно-педагогические инновации. Част ь 2. Сб. науч. тр., международная академия экологии и природопользования. г. Тольятти, нз-во Современник, 1998. - с.74-76.

46. Туишев Л.И. CAI 11' и автоматизация производства при изучении курса «Конструирование и технология радиоэлектронных систем». //Современные инженерно-развивающие технологии обучения в высшем образовании. Тез. докл. VIII научно-мстод. конференции, г. Тольятти, ИТИС, 1999. - с. 106107.

47. Туишев А.И. Моделирование процессов теплообмена в вольфрамовых нагревателях. // Проблемы и решения современной технологии. Сб. научи, тр. вып.5, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1999. - с. 144-150.

48. Еловиков Е.В., Губанов И.О., Туищев А.И., Туищева В.А. Моделирование процесса теплообмена загрузок в условиях радиационного нагрева. //Проблемы и решения современной технологии. Сб. научн. тр. вып.5, часть2, ПТИС ГАСБУ, г. Тольятти, 1999. - с. 139-144.

49. Туишев А.Й., Еловиков Е.В.. Измерения электрической мощности электронагревателей в проходных конвейерных установках радиационного нагрева. //Тез. докл. научно-практической конференции, г. Тольятти, ПТИС МГУ С, 1999.-с. 84-85.

50. Туищев А.И. Использование фильтра Калмана при оптимальном синтезе САУ проходной конвейерной установки радиационного нагрева. //Тез. докл. научно-практической конференции, г. Тольятти, ПТИС МГУ С, 1999. - с. 8283.

51. Туищев А.И. Определение оптимальных входных воздействий САУ установки радиационного нагрева путём решения уравнения Риккати. //Тез. докл. научно-практической конференции, г. Тольятти, ПТИС МГУС, 1999. -с.85-86.

Введение.

ГЛАВА

Анализ систем управления в теплоэнергетических установках. Требования к устройствам и вычислительным средствам систем автоматического управления установок радиационного нагрева.

1.1. Установки и системы управления нагревом.

1.2. Принципы построения экологически чистой энергоресурсосберегающей установки радиационного нагрева.

1.3. Методы и средства системного и информационного проектирования устройств системы управления проходной конвейерной установки радиационного нагрева.

ГЛАВА II

Методы математической идентификации процессов радиационного нагрева и устройств САУ проходной конвейерной установки.

2.1. Анализ методов идентификации.

2.2. Методы моделирования процессов нагрева в энерготехнологических установках

2.3. Задачи оптимального управления нагревом в проходных установках.

2.4. Моделирование процессов нагрева в конвейерной установке . 1Ü

2.5. Моделирование процессов теплообмена в электронагревателях.

2.6. Моделирование процесса нагрева загрузок.

2.7. Итоговая модель нагрева загрузок.

2.8. Моделирование деформационного состояния стенок туннеля установки радиационного нагрева.

ГЛАВА III

Методы и устройства компьютерной экспериментальной идентификации процесса радиационного нагрева в проходной конвейерной установке

3.1. Идентификация электронагревателей.

3.2. Идентификация характеристик нагрева загрузок.

3.3. Скорости нагрева загрузок.

3.4. Распределение мощности на концах туннеля.

3.5. Уточнение результатов эксперимен-ой идентификации процесса нагрева

3.6. Идентификация и задачи управления.

3.7. Компьютерная оптимизация процесса экспериментальной идентификации нагрева

3.8. Результаты компьютерной идентификации.

ГЛАВА IV

Методы оптимизации в двухуровневой системе управления конвейерной установкой

4.1. Задачи многоуровневого управления.

4.2. Решение задачи двухуровневого оптимального управления.

ГЛАВА V

Алгоритмы и схемы оптимального управления конвейерной установкой радиационного нагрева.

5.1. Анализ современных алгоритмов оптимального управления

5.2. Теоретические аспекты построения алгорит-в в реальном масштабе времени

5.3. Алгоритмы реализующие оптимальное управление конвейерной установкой радиационного нагрева.

ГЛАВА VI

Исследование и разработка устройств системы оптимального управления проходной конвейерной установки радиационного нагрева

6.1. Организация микропроцессорной архитектуры контроллера системы управления установкой нагрева.

6.2. Программное обеспечение контроллера.

6.3. Разработка и калибровка технических средств системы управления установки нагрева.

6.4. Переключатели и таймеры.

6.5. Система распределения электрической мощности и проблема заземления установки нагрева.

Основные результаты работы.

Актуальность проблемы. Уменьшение расхода энергии в электротехнологических установках радиационного нагрева определяется оптимальностью управления теплообменом, которая достигается применением современных устройств систем автоматического управления (САУ) и вычислительных средств [1].

Процессы радиационного нагрева характеризуются сложным пространственным распределением тепловых потоков и широким спектром излучения электронагревательных устройств.

Высокая производительность тепловой обработки загрузок достигается в проходных конвейерных электротехнологических установках радиационного нагрева, в которых оптимальное управление нагревом осуществляется путём поддержания температуры, определяемой техническим заданием и скоростью движения конвейера. Кроме того указанные установки позволяют получить чистый продукт и улучшить экологию окружающей среды.

Существующие математические и экспериментальные модели процесса радиационного нагрева, как правило, строятся на решении дифференциальных и интегральных уравнений или же на методах итерационного расщепления, использующихся для задач радиационного и конвективно-кондуктивного теплообмена, что не позволяет добиться высокой степени оптимизации процесса радиационного нагрева.

Поэтому при разработке методов и устройств САУ, обеспечивающих оптимальное управление радиационным нагревом в электротехнологических проходных установках, возникает необходимость в проведении глубоких исследований в области теоретической и экспериментальной компьютерной идентификаций на основе рассмотрения закономерностей радиационного процесса нагрева с целью математического моделирования процессов: в электронагревателях и загрузках, теплообмена между нагревателями и загрузками, между самими загрузками; создания обобщённой модели нагрева, теоретического обоснования оптимального управления в двухуровневой структуре, обеспечивающего разработку алгоритмов и технических средств компьютерного управления проходной конвейерной установкой.

Таким образом, создание методов и устройств системы оптимального управления в экологически чистых энергосберегающих проходных установках радиационного нагрева имеет важное народнохозяйственное значение в связи с ростом стоимости электроэнергии и загрязнением окружающей среды.

Целью работы является разработка и исследование системы методов и устройств идентификации и оптимального управления в проходных конвейерных установках радиационного нагрева, обеспечивающих экономию электроэнергии, уменьшение загрязнения окружающей среды и получение чистого продукта. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. анализ возможности применения средств вычислительной техники в системах управления процессом нагрева и определение требований, предъявляемых к методам и схемам проектирования САУ в теплоэнергетических установках;

2. математическое моделирование процессов радиационного нагрева в электронагревательных устройствах и загрузках, между загрузками. Математическое моделирование деформационного состояния стенок туннеля при температурном воздействии;

3. Экспериментальная идентификация процесса радиационного нагрева в проходной конвейерной установке;

4. Численная оптимизация в двухуровневой системе управления;

5. Определение системы критериев и разработка алгоритмов и технических средств оптимального цифрового управления проходной конвейерной установкой.

Методы исследований.

При проведении теоретической и экспериментальной компьютерной идентификаций использовались методы: системного и информационного анализа, планирования эксперимента, теории алгоритмов и конечных автоматов.

Теоретические исследования велись на основе анализа дискретных моделей с использованием матричной формы записи уравнений; численных методов решения линейных и нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Расчёт численных значений параметров моделей, определение областей адекватности и другие алгоритмы минимизированы и проверены на ЭВМ с использованием градиентных методов. Экспериментальные методы основывались на использовании характеристик загрузок, электронагревателей, электрического привода и устройств системы управления. Результаты опытов фиксировались контрольно-измерительной аппаратурой, а также специальными измерительными установками, разработанными в ходе исследований.

Научную новизну представляют: 1. математическая модель радиационного нагрева, в которой впервые введён «видовой множитель», учитывающий реальное количество мощности получаемой загрузками от электронагревательных устройств, а также влияние одной загрузки на другую и охлаждение их от конвективных потоков и кондукции;

2. способ компьютерного исследования модели, определяющей деформационное состояние тонкостенного туннеля при тепловом и механическом воздействии на него;

3. экспериментальная модель радиационного нагрева, определяющая адекватность его математической модели нагрева реальному процессу, полученная методом компьютерной идентификации электронагревательных устройств, характеристик процесса нагрева загрузок, распределения температуры на концах туннеля. Установлены коэффициенты, определяющие необходимое значение мощности нагревательных устройств в зависимости от температуры, местоположения и скорости движения загрузок, позволяющие техническую реализацию цифровой системы управления;

4. уравнения численной оптимизации работы элементов и устройств САУ и метод их решения в двухуровневой структуре в статике и динамике, использующие принципы прямой дуальной формуляции и целевой координации;

5. алгоритмы оптимального управления, основанные на найденных дискретных моделях, формой математической реализации которых является численное интегрирование и нахождение матрицы Риккати;

6. разработанные преобразовательные устройства: резонансные датчики положения загрузок; измерители электрической мощности, потребляемой электронагревателями.

Практическая ценность от внедрения результатов исследований состоит в экономии расхода энергоресурсов в установках нагрева; в получении высокого качества обрабатываемого теплом продукта; значительном снижении экологического загрязнения среды; в уменьшении металлоёмкости теплоэнергетических установок и увеличении надёжности их работы, а также в сокращении сроков разработок, изготовления и монтажа нагревательных установок и устройств систем управления и заключается в:

1. оценке эффективности управления нагревом в различных теплоэнергетических установках и определении требований, предъявляемых к устройствам САУ радиационного нагрева: электронагревателям, датчикам температуры, измерителям потребляемой электрической мощности; интерфейсу установка нагрева-ЭВМ, включающему аналогово-цифровые преобразователи, мультиплексоры, фильтры, усилители; интерфейсу ЭВМ-установка нагрева, составляющими которого являются цифро-аналоговые преобразователи, контроллер скорости движения конвейера, силовые контроллеры нагревательных зон;

2. методике построения прикладной математической модели радиационного нагрева, которая при соответствующей коррекции может быть использована для создания цифровых систем управления различными теплонагревательными установками;

3. исследовании деформационного поведения стенок туннеля при температурном воздействии путём решения компьютерных моделей с целью создания равномерного распределения теплового поля в туннеле. Полученные уравнения позволяют и также находить характеристики упругих мембранных элементов датчиков с большой точностью;

4. методике проведения компьютерной экспериментальной идентификации процесса радиационного нагрева, а также способе определения значений коэффициентов эталонной модели при проведении оптимизации режимов работы установки;

5. методе численной оптимизации в двухуровневой структуре системы управления радиационным нагревом, необходимом для минимизации расхода электроэнергии;

6. разработке алгоритмов цифрового управления установки нагрева, функциональных схем САУ с использованием вычислительных средств;

7. разработке первичных высокочувствительных преобразователей, определяющих положение загрузок в установке; измерителей, позволяющих определять потребляемую мощность электронагревательными устройствами в любые промежутки времени;

8. разработке устройств и методик , - определения параметров и характеристик технических средств САУ для целей последующей компьютерной калибровки: датчиков температуры, цифро-аналоговых преобразователей, измерителей электрической мощности.

Разработанные методы и устройства внедрены на обжиговых цементных и глинозёмных печах Волжского завода цементного машиностроения ¡г. 1 ольяп и),

Воскресенского цементного завода (г. Воскресенск), Стерлитамакского содовоцементного комбината (г. Стерлитамак), Ачинского глинозёмного комбината (г.

Ачинск), Пикалёвского глинозёмного комбината (г. Пикалёво) в системах автоматазированного контроля температурных режимов для управления деформационным состоянием корпусов печей. Результаты исследований также внедрены на научно-производственной фирме «Метролог» (г. Тольятти) в установке радиационного нагрева при изготовлении сложно-профильных изделий; в АО ТЗТО (г. Тольятти) при производстве автодеталей и на Волжском автозаводе.

Вопросы, отражённые в диссертации, излагались в лекционных курсах «Конструирование и технология радиоэлектронных систем», «Электроника и микроэлектроника», «Механизмы и конструкции РЭА», которые автор разработал и читал студентам специальности «Радиотехника» Поволжского технологического института сервиса.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на: научно-техническом семинаре «Современные автоматизированные системы контроля и управления на предприятиях горной промышленности» (г. Москва 1971 г.); научно-технических советах Волжского цементного завода (г. Тольятти), Ачинского (г. Ачинск) и Пикалёвского (г. Пикалёво) глинозёмных комбинатов, Воскресенского (г. Воскресенск) цементного завода (1970-1978 гг.); научно-техническом семинаре «Системы контроля и управления на технологических установках ГОКов» (г. Днепропетровск, 1979 г.); научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Тол-ПИ (г. Тольятти, 1970-1980 г.); на научных семинарах факультета системного анализа Городского университета г. Лондона (Великобритания, 1975-1976 гг.); научном семинаре факультета управления Кембриджского университета (Великобритания,

1976 г.); научном семинаре центра по теории управления Ворвикского университета (г. Ковентри, Великобритания 1976 г.); научном семинаре «Управление энергосбережением» Эдинбургского университета (г. Эдинбург, Великобритания, 1976 г.); научно-технической конференции «Динамика электромеханических систем» (г. Тула, 1978 г.); научно-технической конференции «Устройства контроля и управления радиотехнических систем» (г. Сумы, 1981 г.); научно-техническом семинаре «Современные системы управления в нагревательных установках» (ВАЗ, г. Тольятти, 1983 г.); научно-технической конференции «Современные технологии и системы управления на предприятиях сферы быта и услуг» (г. Москва, 1995 г.); Международном симпозиуме «Технология 2000» (г. Самара - г. Тольятти, 1995 г.); научно-практической конференции «Интер-Волга 96» (г. Тольятти, 1996 г.); внутривузов-ских научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Поволжского технологического института сервиса (г. Тольятти, 1987-1999 гг.).

Публикации. Результаты научных исследований опубликованы в 51 научной работе, включая монографию, общим объёмом 41,9 условных печатных листа, а также в 16 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах, проводимых под руководством автора в 1965-1998 гг. в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных НИР ТолПИ и ПТИС (г. Тольятти) на основании программ отраслевых министерств и научно-технической программы ГКНТ СССР «Разработать и внедрить новые методы и технические решения межотраслевых проблем промышленной энергетики, направленные на энергосбережение» (проблема 0.01.11).

Личный вклад автора. Все основные научные и практические результаты, выводы и рекомендации получены автором впервые и лично. Монография написана автором единолично. В работах, выполненных в соавторстве, автор является инициатором (выдвигал идею, формулировал задачу, намечал пути её решения), разрабатывал методики исследования, проводил теоретические расчёты, участвовал в изготовлении образцов и их исследовании, осуществлял обработку, анализ и обобщения полученных результатов. Автором лично опубликовано 24 научные работы. Все работы по внедрению и практическому использованию результатов научных исследований проведены под руководством и личном участии автора.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов работы, списка литературы и приложений. Основной текст составляет^с., «рис., //табл., библиогр.^^наим.

Основные результаты работы.

В результате выполнения комплекса научно-технических исследований осуществлено решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение - разработаны и исследованы методы и устройства идентификации и оптимального управления в установках радиационного нагрева, которые позволили снизить энергозатраты и получить чистый продукт нагрева, а также уменьшить экологическое загрязнение окружающей среды. Основные выводы и итоги сводятся к следующему:

I. Впервые рассмотрена и проанализирована возможность применения средств вычислительной техники и систем цифрового управления процессом радиационного нагрева в проходных конвейерных установках с целью обеспечения минимального расхода электроэнергии.

2. Разработана математическая модель радиационного нагрева, в которой впервые введён «видовой множитель», учитывающий реальное количество лучистой мощности, получаемой загрузками от электронагревательных устройств, расположенных в восьми зонах нагрева, а также влияние одной загрузки на другую и охлаждение их от конвективных потоков и кондукции, что позволило разработать алгоритмы оптимального управления радиационным нагревом.

3. Проведено моделирование деформационного состояния стенок туннеля установки радиационного нагрева. Получены компьютерные модели в линейной и нелинейной постановках, позволившие повысить отражательную способность стенок туннеля. Разработаны процедуры компьютерного решения моделей в зависимости от различных профилей оболочек.

4. Для определения адекватности разработанной математической модели радиационного нагрева реальному процессу проведена экспериментальная компьютерная идентификация электронагревательных устройств, характеристик процесса нагрева загрузок, распределения температуры на концах туннеля. Установлены коэффициенты, определяющие необходимое значение мощности электронагревательных устройств в зависимости от температуры, местоположения и скорости движения загрузок, позволяющие техническую реализацию цифровой системы оптимального управления.

5. Предложены методы оптимизации в двухуровневой системе управления. Дано математическое решение уравнения статики и динамики, использующие принцип дуальной формуляции и целевой координации для решения задач устройств низшего и высшего уровней системы управления. Получены градиенты вектора управляющих сигналов, обеспечивающих разработку и реализацию эффективных алгоритмов оптимального управления радиационным нагревом в проходных конвейерных установках.

6. Проведено исследование эффективности цифрового управления радиационным нагревом в форме дискретных уравнений для ПИД и пропорционального регуляторов, а также фильтра Калмана. Даны выражения оптимальных входных воздействий, представляющих потребляемую мощность электронагревательными устройствами в форме дискретной матрицы уравнения Риккати.

7. Предложена и исследована система оптимального двухуровневого управления радиационным нагревом в проходной конвейерной установке, позволившая минимизировать расход электроэнергии в электронагревательных устройствах при заданном значении температуры загрузок.

8. На основе проведённых теоретических и экспериментальных исследований разработаны технические средства оптимального двухуровневого цифрового управления радиационным нагревом:

8.1. датчики положения загрузок, обладающие повышенной чувствительностью за счёт эффекта резонанса в нелинейных контурах. Проведено аналитическое обоснование зон устойчивости работы датчиков;

8.2. измерители мощности электронагревательных устройств, использующие косвенные методы измерения, позволяющие определять в произвольные моменты времени мощность рассеивания независимо от температурной нелинейности самого электронагревательного устройства;

359

8.3. выбраны программируемые логические контроллеры и элементы управления электронагревательными устройствами и системой автоматизированного электропривода с учётом количества зон и времени, необходимого для нагрева при минимальной затрате электрической энергии и заданной температуры загрузок. 9. Разработаны методики и устройства калибровки и настройки датчиков температуры, электронагревательных устройств, ЦАП и усилителей, позволившие поддерживать постоянными их параметры и характеристики, которые подвержены изменениям от внешних и внутренних воздействий.

В заключение автор считает своим приятным долгом выразить благодарность проректору по научной работе Ш ИС докт. техн. наук, профессору Г.Н. Абрамову за внимание и поддержку моей работы.

360

1. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Справочник под ред. докт. техн. наук. В.И. Салыгин. Харьков: Издательство Харьковского университета 1976. - с. 179.

2. Александров А.Г. Частотное адаптивное управление //Автоматика и телемеханика,- 1995.-С.117- 128.

3. Алифанов Ю.М. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. -М: Машиностроение, 1979. -241 с.

4. Андреев Ю.Н., Бутковский А.Г. Задача оптимального управления нагревом массивных тел. //Инженерно-физический журнал №1. 1965. - 15-22.

5. Андреев Ю.Н. Оптимальное проектирование тепловых агрегатов. М.: Машиностроение, - 1983. - 441с.

6. Андреев JI.B. и др. Динамика пластин и оболочек со средоточенными массами. -М.: Машиностроение, 1988. с.195.

7. Арончик Г.И. Математическое моделирование и оптимизация процессов нагрева в энерготехнологических установках. //Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. Самара: СГТУ, 1996. - 31 с.

8. Аоки М. Введение в методы оптимизации. М.: Наука, 1977. - 343 с.

9. Афанасьев В.Н., Цомаева Е.А. Решение задач оптимального управления с модифицированными функционалами качества. //Автоматика и телемеханика. 1994. -№8.-с. 176.

10. Архипов М.В., Буков В.Н. Оценивания в адаптивной оптимальной системе. //Автматика и телемеханика. 1992, - №5. - с. 182.

11. Барбадыхин А.И., Чубаров Е.П. Оптимальный нагрев твёрдого тела подвижным источником тепла в случае оценки конечного состояния с помощью линейных функционалов. //Автоматика и телемеханика. 1991. -№10. - с.44.

12. Бессонов A.A., Загашвили Ю.В., Маркелов A.C. Методы и средства идентификации динамических объектов. Л.: Энергоатомиздат, 1989. -280 с.

13. Бицадзе A.B. Основы теории аналитических функций комплексного переменного. М.: Наука, 1972. - 263 с.

14. Боровиков М.А. Расчёт быстродействующих систем автоматизированного электропривода и автоматики. — Саратов: Издательство Саратовского университета, -1980.-390 с.

15. Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Тиристорные системы электропривода с упругими связями. Л.: Энергия, 1979. - 159 с.

16. Бочаров Ю.Н.; Бутурин Н.Г., Шахарин В.Н. Микропроцессорные системы управления электроприводами. Л.: ЛПИ, 1986. - 80 с.

17. Брусин В.А., Угриновская Е.Я. Децентрализованное адаптивное управление с эталонной моделью. //Автоматика и телемеханика. 1991. - №10. - с.29.

18. Булычев Ю.Г., Бурлай И.В. Системный подход к моделированию сложных динамических систем в задачах оптимизации с прогнозирующей моделью. //Автоматика и телемеханика. 1996. -№3. - с.34.

19. Бунич А.Л. Идентификационный подход к синтезу дискретных линейных систем. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №3. - с. 184 - 187.

20. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределёнными параметрами. -М.: Наука, 1973.-831 с.

21. Ватажин А.Б. К решению некоторых прикладных задач магнитодинамики. //Прикладная математика. -1961. ТХХУ. - №5. - с.З - 5.

22. Вишняков А.Н., Цыпкин Я.З. Обнаружение нарушений закономерностей по наблюдаемым данным при наличии помех. //Автоматика и телемеханика. 1991. -№12.-с.128- 137.

23. Вишняков А.Н., Цыпкин Я.З. Адаптивный метод обнаружения нарушений закономерностей. //Автоматика и телемеханика. 1996. - №6. - с. 127 - 135.

24. Власов В.В., Кулаков М.В., Фесенко А.И. Автоматические устройства для теп-лофизических измерений твёрдых материалов. //ВНИИРТМАШ. Тамбов, 1972. -160 с.

25. Власов В.В., Шаталов Ю.С. Замечание о корректности задачи распределения температуры заготовки движущейся печи. //Автоматизация химических производств на базе математического моделирования. Труды МИХМА Вып. 39. Москва. - 1972. - с.96 - 97

26. Волчин Ю.М., Островский Г.М. Оптимизация технологических процессов в условиях частичной неопределённости исходной информации. //Автоматика и телемеханика. 1995. -№12. - с.85.

27. Генкин A.JL, Кудалин А.Р. Система управления энергосберегающей технологии в прокатном производстве. //Приборы и системы управления. 1991. - №10. - с. 9 -11.

28. ГОСТ 26003 80. Система интерфейса для измерительных устройтсв с байт -последовательным, бит - параллельным обменом информацией. - М.: Стандарты. -1985.

29. Гриберт A.C., Потоцкий В.А., Шкляр Б.Ш. Об идентификации систем с распределёнными параметрами. //Автоматика и телемеханика. 1992. - №2. - с.36.

30. Гроп. Методы идентификации систем //Пер. с анг. М.: Мир, 1979. 304 с.

31. Гусак П.П. Анализ и синтез в квазилинейных системах. //Автоматика и телемеханика. 1995. -№3. - с.68 -75.

32. Дейч А.М. методы идентификации динамических объектов. М.: Энергия, 1974. -51 с.

33. Деменков Н.П. Промышленные контроллеры: весна //Приборы и системы управления. 1997. - №10. - с.56 - 60.

34. Дилигенский Н.В., Камаев Ю.П. Структурные преобразования в энергетике в период экономических реформ. //Вестник СГТУ. Вып. 1. Самара: - 1994. - с. 197 -203.

35. Дозорцев В.М. Динамическое моделирование в оптимальном управлении и автоматизированном обучении операторов технологических процессов. //Приборы и системы управления. 1996. - №7. - с. 46 - 50.

36. Домаренок H.H. и др. Система обработки телевизионных изображений на базе ПЭВМ 1840. //Микропроцессорные средства и системы. 1990. - №1 - 2. - с.ЗЗ -35.

37. Елкин В.И. Подсистемы управляемых систем и задач терминального управления. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №1. - 21 с.

38. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Физические основы конструировании и технологии РЭА и ЭВА. -М.: Радио, 1979 350 с.

39. Епифанов Г.И. Физика твёрдого тела. М.: Высшая школа, 1977. - 288 с.

40. Ефранов В.Н., Крамской В.Г. Управляющие системы с обратной связью: перспективы развития. //Автоматика и телемеханика. 1994. - №8. - 187 с.

41. Жеребцов И.П. Основы электроники. Л.: Энергоатомиздат, 1989. - 352 с.

42. Зайцев С.С. Описание и реализация протоколов сетей ЭВМ. М.: Наука, 1989. -с.272.

43. Зиатдинов С.И., Кулыгин Л.А. Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов. Л.: ЛИАП, - 1988. - с.42.

44. Игнатьев М.Б., Мироновский Л.А., Юдович B.C. Контроль и диагностика робо-тотехнических систем. Л.: ЛИАП, 1985. - 160 с.

45. Ицкович Э.Л. Особенности микропроцессорных программно-технических комплексов разных фирм и их выбор для конкретных объектов. //Приборы и системы управления. 1997. - №8. - с. 1 - 3.

46. Казаков В.А., Кротов В.Ф. Интерактивный метод построения разрывных решений задач оптимального управления. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №1. -29 с.

47. Каменская H.A., Ляткин А.Я., Тревгода Т.Ф. Концептуальное проектирование функционального программного обеспечения систем обработки информации и управления. //Приборы и системы управления -1997. №12. - с. 15 - 16.

48. Карабутов H.H. Построение адаптивных наблюдателей динамических объектов при наличии ограничений. //Автоматика и телемеханика. 1995, - №3. - с.77 - 85.

49. Кацевич Л. С. Теория теплопередачи и тепловые расчёты электрических печей. -М.: Энергия, 1977.-304 с.

50. Коллотц Л., Крабе В. Теория приближений. Чебышевские приближения и их приложения. М.: Наука, 1978. 337 с.

51. Кондратьев В.В., Мазуров В.М. Адаптивный ПИД регулятор с частотным разделением каналов. //Приборы и системы управления. - 1995. - №1. - с.ЗЗ - 35.

52. Корн Г. и Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1973. - 832 с.

53. Корнеева А.Н. Разработка АСУ ТП с использованием системы Трейс Моуд. //Приборы и системы управления. 1997. - №10. - с.53.

54. Короткое П.А., Лондон Г.Е. Динамические контактные измерения тепловых величин. Л.: машиностроение, 1974. - 224 с.

55. Красовский A.A. Адаптивный оптимальный регулятор с переменным порядком наблюдателя и временем экстраполяции. //Автоматика и телемеханика. 1994. -№11.-с.97

56. Крутова H.H. Параметрическая оптимизация алгоритмов управления методом адаптивной идентификации. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №10. - с. 107120.

57. Кузовлёв В.И., Шкатов П.И. Математические методы анализа производительности и надёжности САПР. М.: Высшая школа, 1990. - 143с.

58. Кулаков М.В., Макаров Б.И., Маслов Л.Е. Об оценке погрешностей измерений температур поверхности твёрдых тел. //Труды МИХМА. Вып.39. Москва. - 1972. -с. 139- 145.

59. Куж Б. Сверхэффективные программы умножения для микропроцессоров 8080 и 780. //Электроника. 1983. -№6. - с. 74 - 76.

60. Лаврентьев И.В. Влияние расположения перегородок на характеристики МГД -канала. //Магнитная гидродинамика. 1967. - №4. - с.85 - 95.

61. Назаров В.Г. Интеллектуальные цифровые сети. Справочник. М.: Финансы и статистика, 1996. - 223 с.

62. Ламмерт М, Олсен Р. К. Скоростной параллельный АЦП на основе одномикронной технологии. //Электроника, 1982. - Т.5. - №9. - с.48-52.

63. Лебедев А.Л. О синтезе оптимального управления в нелинейных дискретных системах. //Автоматика и телемеханика. 1994. - №4. - 178с.

64. Левенталь Л. Введение в микропроцессоры. М.: Энергоатомиздат, 1983. 464 с.

65. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Советское радио. Т.1. 1969.-752 с.

66. Левин В.И., Мирецкий И.Ю. Оптимальное планирование работ в конвейерных системах. //Автоматика и телемеханика. 1996. -№6. -с.З.

67. Левитин Е.С. Оптимизационные задачи с Экстремальными ограничениями. Н Автоматика и телемеханика. 1995. -№12.-с. 16-31.

68. Лернер А.Я., Фицнер Л.Н. Оптимизации система. Автоматизация производства и промышленная электроника. Т.2. -М.: Советская энциклопедия, 1963. 527 с.

69. Лурье К.А. Оптимальное управление в задачах математической физики. М.: Наука, 1975.-478 с.

70. Макаров Г.Н. Комплексный анализ микропроцессорных систем управления с цифровыми регуляторами. //Приборы и системы управления. 1996. -№11. - с. 32 -35.

71. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: математические основы. М.: МИР, 1978.-337 с.

72. Месарович М., Мако Д., Такахара Я. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: МИР, 1973. -228 с.

73. Мик Дж, Мик Дж. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно -модульной организацией. М.: Мир, 1984. Кн. 1. 253 с.

74. Мик Дж, Мик Дж. Проектирование микропроцессорных устройств с разрядно -модульной организацией. М.: Мир, 1984. Кн.2. -223 с.

75. Микропроцессорные контроллеры в системах автоматического регулирования. Иордан Г.Г. и др. //Приборы и системы управления. 1981. - №2. - с.50 -54.

76. Микропроцессорные системы автоматического управления. /Под редакцией Бе-секерского В.А. Л.: Машиностроение, 1988. - 365 с.

77. Миллер Б.М. Обобщение решения в нелинейных задачах оптимизации с импульсными управлениями. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №4. - с. 62.

78. Миллер Б.М. Обобщение решения в нелинейных задачах оптимизации с импульсными управлениями. //Автоматика и телемеханика. 1995. - №5. - с. 56.

79. Мини и микро ЭВМ в управлении промышленными объектами, /под редакцией Фрейбзона И.Р., Филиппова А.Г. Л.: Машиностроение, 1984. -336 с.

80. Мироновский Л.А. Аналоговое и гибридное моделирование. Многомерные системы. -Л.: ЛИАП, 1986. -87 с.

81. Мироновский Л.А. Моделирование конечно-мерных систем. Л.: ЛИАП, 1988 -78 с.

82. Ыирский Г. Я. Микропроцессоры в измерительных приборах. М.: Радио и связь, 1984. - 160 с.

83. Михеев М.А., МихееваИ.М. Основы теплопередачи. -М.: Энергия, 1973. -320 с.

84. Моисеев H.H., Иванилов Ю.Л, Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, 1978. -352 с.

85. Моисеев H.H. Информационная теория иерархических систем. //Тр. всесоюзной школы семинара по управлению большими системами. - Тбилиси. Мецниереба. -1973.-с.34-87.

86. Моисеев A.A. Оптимальное управление при дискретных управляющих воздействиях. //Автоматика и телемеханика. 1991. - №9. - 123 с.

87. Мышник А.Д. Процесс теплопроводности с авторегулируемой импульсной поддержкой. //Автоматика и телемеханика. 1995. -№2. - с. 56.

88. Надёжность технических систем. Справочник. /Под.ред.проф. Ушакова И.А. : Радио и связь, 1985. - 606 с.

89. Небылов A.B. Робастные алгоритмы дискретной фильтрации и прогнозирования. //Изв. вузов СССР. Приборостроение. 1982. - Т.25, №2. - с. 18 - 21.

90. Нейман JI.P., ДемирУан К.С. Теоретические основы электротехники. Т.1. — Л.: Энергоатомиздат, 1981.-536 с.

91. Нетушил A.B. Диэлектрический нагрев. Автоматизация производства и промышленная электроника. T.I. -М.: Советская энциклопедия, 1962. 524 с.

92. Новиков Л.С. Элементы математической логики. -М.: Наука, 1973. -399 с.

93. Обновленский П.А., Соколов Г.А. Тепловые системы контроля параметров процессов химической технологии. -Л.: Химия, 1982. 174 с.

94. Озерянный H.A. Системы с параметрической обратной связью. М.: Энергия, 1974.-151 с.

95. Острем К.Ю. Настройка и адаптация. //Приборы и системы управления. 1997. -№9. - с.53 - 65.

96. Пасынков В.В. Материалы электронной техники. М.: Высшая школа. - 1980. -406 с.

97. Петровский И.Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений. -М.: Наука, 1970. -279 с.

98. Плешивцева, Гущин Б.А., Каргов А.И., Синухин Р.И. Пространство временное управление процессами нестационарной теплопроводности. //Самара: Вестник СГТУ. Вып. 1. - 1994. -c.208-219.

99. Понтрягин A.C. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука. 1970,-331 с.

100. Попов Е.П. Прикладная теория процессов управления в нелинейных системах. М: Наука, 1973. - 584 с.

101. Портной Г.Я., Болотин O.A. Новое поколение датчиков для измерения токов. //Приборы и системы управления. 1996. - №1. - с.34.

102. Прангишнвили И.В. Проблемы управления сложными крупномасштабными процессами. //Приборы и системы управления. 1996. - №6. - с. 1 - 6.

103. Прангипшвили И.В. Микропроцессоры и локальные сети микро ЭВМ в распределённых системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 272 с.

104. Прилуцкий М.Х. Многокритериальное распределение однородного ресурса в иерархических системах. //Автоматика и телемеханика. 1996, - №2. - 139 с.

105. Программируемый контроллер С200. //АО АвтоВАЗ, 1993. 70 с.

106. Продукция для управления производством. Аллэн ЪращтРекламный проспект торгового npedcmoßurneJiöcmöQ.-N. 199$.- 37с

107. Проектирование цифровых систем на комплектах микропрограммируемых БИС/ Булгаков С.С., Мещеряков В.М., Новоселов В.В., Шумилов JI.A. М.: Радио и связь, 1984. - 240 с.

108. Пятницкий Е.С. Синтез иерархических систем управления механическими объектами на принципе декомпозиции. //Автоматика и телемеханика. 1989. - №1. - с. 87 -99.

109. Пятницкий Е.С. Синтез иерархических систем управления механическими и электромеханическими объектами на принципе декомпозиции. //Автоматика и телемеханика. 1989. - №2. - с.57 - 71.

110. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. -М.: Мир, 1978.-848 с.

111. Рапопорт Э.Я. Чебышевские приближения в задачах параметрической оптимизации управляемых процессов. //Автоматика и телемеханика. 1992. - №2. -с. 60 - 67.

112. Рапопорт Э.Я. Элементы теории и приложения чебышевских приближений в негладких задачах оптимизации. //Самара: Вестник СГТУ. Вып. 1 1994. - с.32 -43.

113. Регулязирующие алгоритмы и априорная информация. Тихонов А., Гончаров-ский A.B., Степанов В.В., Ягола А.Г. М.: Наука, 1983. - 243 с.

114. Ривкин С.С. Метод оптимальной фильтрации Калмана и его применение в инерционных навигационных системах. Л.: Судостроение, 1973. - 155 с.

115. Рийсмаа Т. Описание и оптимизация структуры иерархических систем. //Автоматика и телемеханика. 1993. - №12. - 146 - 152 с.

116. Рогаев Г.Н. Пространственно временное управление в задаче индукционного нагрева массивного цилиндра. //Самара: КПТИ, 1989. с. 80 - 89.

117. Романовский П.Н. Ряды Фурье. Теория поля. Аналитические и специальные функции. Преобразование Лапласа. М.: Наука, 1973. -336 с.

118. Рыбаков А.Н.,. Буданов А.Н. Мезонинные технологии сегодня и завтра. //Приборы и системы управления. 1996. - №5. - с. 15 - 18.

119. Свенчанский А.Д. Электрические промышленные печи. М.: Энергия, 1975. -384 с.

120. С.А. Сергеев. Двухпозиционные регуляторы температуры объектов с распределёнными параметрами. М.: Энергия, 1975. - 96с.

121. Скорников Ю.Н., Тимофеев A.B. Логический распознаватель деталей для подвесных конвейеров. В кн: Автоматизированные транспортно-складские системы. -Л.: ЛДНТП, 1982. с.42 - 49.

122. Смит, Джон М. Математическое и цифровое моделирование для инженеров и исследователей. /Под ред. Чембровского O.A. М.: Машиностроение, 1980. -С.271.

123. Смолников Л.П., Бычков Ю.А., Гудков Н.В. Расчёт систем управления. Л.: Энергия, 1979. - 111 с.

124. Современные методы идентификации систем. /Под ред. Эйкхоффа. М.: МИР., 1983.-400 с.

125. Солодовников В.В., Бирюков В.Ф., Тумаркин В.И. Принцип сложности в теории управления. М.: Наука, 1977. - 283 с.

126. Сопряжение 12-разрядного аналого-цифрового преобразователя с микропроцессорами. //Э.И. Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники. -1982. №2. - с. 18-31.

127. J 28. Сопряжение датчиков и устройств ввода данных с компьютером IBM РС/ Под ред. Томпкинса У., Уебстера Дж. М.: МИР, 1992. -214 с.

128. Срагович В.Г., Чорник. Об асимптотическом поведении решений алгебраического уравнения Риккати для непрерывного времени. //Автоматика и телемеханика. 1995. -№8. -с.90-92.

129. Танкелевич Р.Л. Модулирующие микропроцессорные системы. М.: Энергия, 1979. 120 с.

130. Тарасов B.C. Моделирование технологических процессов с распределёнными параметрами. Учебное пособие. JL: ЛПИ, 1984. - 80 с.

131. Тейлор Р. Программируемая система управления экспериментом и накопления данных на основе научных исследований. 1978. - №11. - с.46 - 53.

132. Теория автоматического управления. /Под ред. Нетушила A.B. — М.: Высшая школа, 1976.-399 с.

133. Тепловизионная пирометрическая система. /Гайдукевич Ю.Н. и др. //Электронная промышленность. 1987. №1. с.59-62.

134. Тимофеев A.B. Адаптивные транспортные средства для гибких автоматических производств. Л.: ЛДНТП, 1986. - с.31.

135. Трахтенгерц Э.А. Протоколы локальных вычислительных сетей. //Автоматика и телемеханика. 1991 - №12. - с.З - 40.

136. Туищев А.И., Данилов A.B., Григорьев A.C., Трошин Е.Т Устройство для определения деформацией изгиба корпуса и опорных нагрузок печи. М.: ВНИИ-ЭСМ. Вып. 1.~ 1971. - с.4-6.

137. Туищев А.И., Данилов A.B., Милинский Ю.В. Электромеханический коммутатор. М.: ВНИИЭСМ. Вып. 12 - 1974. - с. 14 - 15.

138. Туищев А.И., Данилов A.B., Милинский Ю.В. Конструктивное выполнение каналов связи автоматизированных систем управления вращающихся печей. —М.: ВНИИЭСМ. Вып. 7. 1975. - с. 14- 17.

139. Туищев А.И. Элементы преобразователя малых линейных перемещений. //Деп. в р.ж. ВИНТИ. Метрология и измерительная техника. №11. - 1975. Реф. 11.32.191.

140. Тушцев А.И. Проблемы в разработке электротехнических устройств радиационного нагрева. //Проблемы разработки средств диагностики и контроля бытовой РЭА, технологических комплексов. Тез.докл. областной научно-техн. конф. г. Тольятти. 1987. - 54 с.

141. Тушцев А.И., Шишкин В.И. Автоматизированный способ диагностики модулей ввода и вывода сигналов. //Приборы и системы управления. 1990. №3. - с.ЗЗ -36.

142. Тушцев А.И. принципы построения конструкции и системы управления проходной печи. //Сб.научн.тр.Вып.2.ПТИС. ГАСБУ. Тольятти. 1996. - с.46 - 55.

143. Тушцев А.И. Методы целевой координации и взаимосвязанного баланса в оптимальных многоуровневых системах управления. //Сб.научн.тр. СУНЦ ГАСБУ. Самара. 1997. - с.201 - 203.

144. Тушцев А.И. моделирование передачи энергии радиацией в электронагревательных установках с целью компьютерного управления. //Сб.научн.тр. СУНЦ ГАСБУ. Самара. 1997. - с.206 - 209.

145. Устройства управления однофазные реверсивные тиристорные. БУ3609. Техническое описание и инструкции по эксплуатации приводами. М.: Внешторгиз-дат, изд.№ 131.84/86.

146. Файнштейн В.Г. Файнштейн Э.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными приводами. -М.: Энергоиздат, 1986. С240.

147. Фельдбаум A.A.,. Бутковский А.Г. Методы теории автоматического управления. М.: Наука, 1971. - 744 с.

148. Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применения М.: Энергоатомиздат, 1990 - 317 с.

149. Фёдоров Б.С., Гуляев Н.Б. Проектирование программного обеспечения САПР. -М.: Высшая школа 1990. 158 с.

150. Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления. М.: МИР, 1984.-464 с.

151. Харазов Г.,. Утешев М.С. Управляющий вычислительный комплекс на базе ПЭВМ PC.//Приборы и системы управления. 1996. - №6. - с.8 - 10.

152. Хвощ С.Т., Смолов В.Б., Белоус А.И. Инжекционные микропроцессоры в управлении промышленным оборудованием. JI. : Машиностроение, 1985. -182 с.

153. Цурков В.И. Декомпозиция в задачах большой размерности. М. Наука, 1981. - 337 с.

154. Цыпкин ЯЗ. Теория линейных импульсных систем. М.: Физматгиз, 1963. -968 с.

155. Цыпкин Я.3. Основы информационной теории идентификации. М.: Наука, 1984.-320 с.

156. Чхартишвили Г.С., Доценко В.И. Идентификация динамических объектов управления с применением псевдослучайных сигналов. М.: МЭИ, 1986. - 91 с.

157. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. М.: Радио и связь. 1989-351 с.

158. Шиломан С.В. Стохастический квазиградиентный метод квадратичной оптимизации при зависимых наблюдениях. //Автоматика и телемеханика. 1992 - №12 -70 с.

159. Шорин С.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа 1964 - 340 с.

160. Электрические обогревательные приборы с цифровым управлением. //Электроника. 1980. - №3 - с. 13.

161. F. Abdullah. Computer Analysis of the linear and Non-linear Behavior of Asissym-metric Thin Elastic Shells/ The City University. London. 1974. pp24.

162. Alam M.A. A multivariable self-tuning controller for industrial application: Preprints 9th ÍFAC World Congress/Budapest, Hungary, 1984. P. Ill: 259-262.

163. Alam M.A., Carlson D.H. Adaptive control, 3M experience / Proc. 34th IEEE Conference on Decision and Control. New Orleans, LA. Session WA06. 1995.

164. Allien C. The Non-interacting Control of level and Temperature Applied to a Simple Hydraulic System. The City University: B.Sc. Project Report 1971.

165. Astrom K.J. Assessment of achievable for expert system based feedback loops //International J. Adaptive Control and Signal Processing. 1991. Vol.5.P. 3-19.

166. Astrom K.J., Hagglund T. New tuning methods for PID controllers / European Control Conference. Rome, Italy, 1995.

167. Astrom K.J. Hagglund T. PID controllers: Theory, Design and Tuning. Instrument Society of America, Research Triangle Pakr, NC, USA, 1995. Second edition.

168. Astrom K.J., Hagglund Т., Hang C.C., Ho W.K. Automatic tuning and adaptation for PID controllers A survey //Control Engineering Practice. 1993. Vol.1.№4. P. 699 -714.

169. Ayers D.L. and Cobb M.W. A Comparison of Thermocouples and Thermistors for Surface Temperature Measurement of Low Conductivity

170. Materials Advances in Test Measurement 1968, Vol. 5 paper 68 511, (I.S.A. 5th Annual Symposium)

171. Bailey A.J., Hollinworth G.C., Jeremiah J. and Binding K. The Development and Application of Computer Control to a Five Zone Slab Reheating Furnace. British Iron and Steel Research Association. Open Report PE/B/16/69.

172. Bailey A.J. and Santese G. Digital Simulation of a New Control System for a Five Zone Slab Reheating Furnace. B.I.S.R.A. Corporation Report PE/B/26/69 (Private Communication).

173. Bailey A.J. and Santese G. An Investigation of Analytic Methods of Calculation of Slab Mean Temperature, Using Furnace Zone Temperature, Time in Zone Sections and Slab Thickness. B.I.S.R.A. Corporation Report PE/B/27/69 (Private Communication).

174. Berman H.L. and Wank M.R. Using Infra Red Thermometers Effectively Optical Spectra. 1969, pp 77-80.

175. Bialkowski W.L. Dreams Versus Reality: A view Irom both sides of the gap. //Pupl and Paper Canada. 1993. Vol.94. №11.

176. Bird R.B., Stewart W.E. and Lightfoot E.N. Transport Phenomena. Wiley, New York. 1966.

177. Bogan L.C. and Mills J. Radiation Pyrometers as High Temperature Sensors in the Iron and Steel Industry. Australian Journal of Instrumentation and Control. 1969. Vol.25, pp 35 — 40.

178. Campion G., Bastin G. Indirect adaptive state-feedback control of linearly parametrized nonlinear system, //international J. Adaptive Control and Signal Processing. 1990. Vol.4. P. 345-358.

179. Chen H.F., Zhang J.F. Identification and adaptive control for systems with unknown orders, time-delay and coefficients (uncorrelated noise case) //IEEE Trans. Automatic Control 1990. Vol. 35. №8. P. 866-877.

180. Clarke D.W., Hinton C.E. Adaptive control of a materials-testing machine / Colloquium on Applications of Nonlinear and Adaptive Control to Phisical Systems. Rome, Italy, European HCM Network on Nonlinear and Adaptive Control, 1995.

181. Coaton J.R. and Phillips N.J. Universal Burning Linear Tungsten Halogen Lamps. Proc. I.E.E. (Power), 1971. Vol.118, pp. 871 - 874.

182. Demin S., Grang W., Fuming W., et al. Auto-tuning of PID parameters and its applications in industrial processes/ 1994 Hong Kong International Workshop on New Directions of Control and Manufacturing (HKIWNDCM '94). Hong Kong, 1994. P. 117122.

183. Dunthorne E.H. Furnace Temperature Measurement and Control. Mass Production 1965, Vol.41. №8, pp. 42-47, 50.

184. Finkelstein L. The Compensation of Disturbances in a Multivariate Control Systems. Trans, of the Society for Instrument Technology 1964, September, pp. 114-121.

185. Finlayson D.C., Juchniewicz, Bennet and Holt. Effect of Design and Operation on the Efficiency of Forge Furnace. Journal of the Iron and Steel Institute 1965, Vol. 203, pp. 607-692.

186. GEC Osram Manual Infra Red Heaters. GEC - Osram publication L5/ HT.

187. Goodwin G.C., Ramadge P.J., Gaines P.E. Discrete-time multivariable adaptive control // IEEE Trans. On Automatic Control. 1980. Vol. AC-25. P.449 456.

188. Goodwin G.C., Sin K.S. Adaptive Filtering, Prediction and Control. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1984.

189. Hagglund T., Astrom K.J. Industrial adaptive controllers based on frequency response techniques//Automatica. 1991. Vol. 27. P.599-609.

190. Harman R.S. Taking the Heat off Thermocouple Failures. Electronics 1969, Vol. 42, №2, pp. 96 100.

191. Hunt K.J., Haas R., Kalkkunl J.C. Local controller network for autonomous vehicle steering / Proc. IFAC 13. Triennial World Congress. San Francisco, USA, 1996.

192. Ioannou P.A., Datta A. Robust adaptive control: A unified approach //Proc. IEEE. 1991. Vol.79. P. 1736- 1768.

193. Judisky A., Hjalmarsson H., Benveniste A., et al. Nonlinear black-box models in system identification: Mathematical foundations. //Automatica. 1995. Vol.31. №4. P. 1725- 1750.

194. Kaye G.W. and Laby T.H. Table of Physical and Chemical Constants 13th edition. Longmans, London, 1968.

195. Kolodziej F.W. A.C. Laboratory Furnace Control System. B.H.P. Technical Bulletin 1967, Vol.11, p.28.

196. Krstic M., Kanellakopoulos I., Kokotovic P.V. Nonlinear design of adaptive controllers for linear system // IEEE Trans. Automatic Control. 1994. Vol. 39. P. 783 752.

197. Lawrence D.A., Rugh W.J. Gain scheduling dynamic linear controllers for a nonlinear plant. //Automatica. 1995. Vol. 31. №3. P. 381 -390.

198. Laws W.R. Heating to 1250° C with an I.R. Radiation Furnace. Steel Times, 1965, Vol. 190, pp. 302-311.

199. Lukey (Editorial) 120 kW traveling I.R. degreasing and stoving furnace. Switch 1971, Vol.1, p. 4, (S.E.C., Australia).

200. Lundh M., Astrom K.J. Automatic initialization of a robust self-tuning controller. //Automatica. 1994. Vol.30. №11. P. 1949-1662.

201. Matsumura S., Ogata K., Fujii S., et al. Adaptive control for the steam temperature of thermal power plants. //Control Engineering Practice. 1994. Vol.2. P. 567 575.

202. McAdams W.H. Heat Transmission, third edition. McGraw Hill, New York, 1964.

203. Moffat R.J. Understanding Thermocouple Behaviour Advances in Test Measurement 1968, Vol.5, paper 68 628, (I.S.A. Symosium).

204. Naik S.M., Kumar P.R., Ydstie B.E. Robust continuous-time adaptive control by parameter projection // IEEE Trans. Automatic Control. 1992. Vol. 37. P. 182 197.

205. Narendra K.S., Annaswamy A.M. Stable Adaptive System. New Jersey: Prentice Hall, 1989.

206. Noakes W. Thermometry by radiation. Control and Instrumentation 1971, Vol.3, №>8, pp.45 47, №10, pp.34 - 35.

207. Ortega R., Yu T. Robustness of adaptive controllers: A survey //Automatica. 1989. Vol.25. №5. P.651-678.

208. Pattison J.R. Continuous Reheating Furnace in the Steel Industry. Journal of the Institute of Fuel 1958, Vol.41, P.332 345.

209. Phillips Manual. Phillips Manual on Thermocoax. Phillips publication.

210. Pike H.E. and Citron S.J. Optimisation Studies of a Slab Reheating Furnace. Automatica. 1970, Vol.6, P.41 -50.

211. Powell M.J.D. An Efficient Method for Finding the Minimum of a Function of Several Variables Without Calculating Derivatives. Computer Journal, 1965, Vol. 7, P. 155 -162.

212. Praly L., Lin S-F., Kurmar P.R. A robust adaptive minimum variance controller // SIAM J. Control and Optimization. 1989. Vol.27. P. 235 266.

213. Roberts G. S.C.R. s Control 480 KVA Multi-Purpose Heat Treating Furnace. Metal Treating 1966, Vol.17, №4, P. 10 11.

214. P.D. Roberts, H.H, Sheena. Proposals for the Contral of travelling Load Oven. London. City University. 1972.

215. Rugh W.J. Analytical framework for gain scheduling //IEEE Control Systems Magazine. 1991. Vol.11. P.79-84.

216. Schei T.S. A method for closed loop automatic tuning of PID controllers // Automatica. 1992. Vol.28. №3. P.587-591.

217. Schoenert D. Overall Process Supervision of Hood Type Annealing Furnace for Cold Strip by Computer. Stahl Eisen, 1970. Vol.90, pp.271-284.

218. Schrama R.P. Accurate identification for control: The necessity of an iterative scheme //IEEE Treans. Automatic Control. 1992. Vol.37. P.991-994

219. Sjoberg J., Zhang Q., Ljunget. Al. Nonlinear black-box modeling in system identification. A unified overview //Automática 1995. Vol.31. №12. P.1691 1724.

220. Smith R.S., Doyle J.C. Model validation: A connection between robust control and identification /ЛЕЕЕ Trans. Automatic Control. 1992. Vol.37. №7. P.942 952.

221. Teel A.R., Kadiyala R.R., Kokotovie P. V., Sastry S.S. Indirect techniques far adaptive input-output linearization of non-linear system // Int J. Control. 1991. Vol.53. P. 193 -222.

222. Troll J.H. Infra Red Measurement and Control in H.F. Induction Heating. Industrial Heating 1968. Vol.35, P.2166 2180.

223. Unbehauen H. Load Dependent Multivariable Steam Temperature control System in a Boiler. Automatica 1969, Vol.5, P.421 432.

224. Van den Hof P.M.J., Schrama R.J.P. identification and control closed - loop issues. //Automatica. 1995. Vol.31. №12. P.1751 - 1770.

225. Wang L. X. Adaptive Fuzzy Systems and control Design and Stability Analysis. Prentice Hall. 1994.

226. Wank M.R. Infra-red Non-Contact Temperature Measurement. Instrumentation technology 1969, Vol. 16, P.43 45.

227. Westminister (Editorial). Forty foot ceramic firing furnace. Switch 1971, Vol.1, P. 6 (S.E.C. Australia).

228. Zang Z., Bitmead R.R., Gevers M Iterative weighted least squares identification and weighted LQG control design //Autimatica. 1995. Vol.31. №11. P. 1577 1594.