автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Моделирование и оптимальное управление процессом сушки волокнистых материалов
Автореферат диссертации по теме "Моделирование и оптимальное управление процессом сушки волокнистых материалов"
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
На правах рукописи
ТИЛЕГЕНОВ Абай Исанович
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Специальность 05.13.07 — Автоматизация технологических процессов и производств
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва — 1993
Работа выполнена в Московкой Государственной Академии химического машиностроения.
Научный руководитель, — член-корреспондент АИН РФ, доктор технических наук, профессор ВОЛОДИН Виктор Михайлович. Научный консультант: — кандидат технических паук, доцент ЖАНСАГИМОВ Бауржан Жамельевич.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор ПАЛЮХ Борис Васильевич; кандидат технических наук, с. н. с. МЕНЬШУТИНА Наталья Васильевна.
Ведущая организация: НПО «Химволокно».
Защита диссертации состоится «
1993 года в « /7 » час. на заседании специализированного совета Д 063.44.022 в Московской Государственной Академии химического машиностроения. Адрес: 107884, ГСП, Москва, Б-66, ул. Старая Басманная, 21/4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии.
Автореферат разослан « . " » ЯНриръ 1993 Года
Ученый секретарь специализированного совета к. т. н., доцент
Г. Д. ШИШОВ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ. Актуальность темы. Сушка является одним из наиболее распространенных процессов в перерабатывающей промышленности. Немного имеется твердых продуктов, которые в процессе переработки не требуют удаления из них воды или других жидких компонентов. Особое место процесс сушки занимает в химической и текстильной промышленности, где ¡фактически каждое изделие в процессе производства подвергается сушке. Если учесть, что на операцию сушки расходуется большое количество энергии (около 14% энергии, получаемой из добываемого топлива), то становится очевидным вопрос о необходимости проведения сушки в оптимальных условиях, т.е. таких, для которых минимизация расходования энергии является первостепенной задачей. Оптимальный ход процесса можно получить путем соответствующего управления им. Важным условием оптимального управления является знание математической модели процесса.
Технологический процесс сушки химических волокнистых материалов проводится в одноярусных лен-^чных или шогобараОанных конвективных сушилках. Этот процесс характеризуется распределенностью свойств обрабатываемого материала и других параметров процесса, недостаточной изученностью тепло-массообменных процессов в слое материала, являющегося капиллярно-пористым коллоидным телом, сложностью конструт"ти используемого сушильного агрегата. Развитие вычислительной техники созд о большие возможности для теоретического анализа перемещения влаги и тепла в материалах, подвергаемых сушке.
Известные в настоящее время математические мо. ли недостаточно полно описывают особенности процесса конвективной сушки волокнистых материалов. !.. эксплуатируемых сушилках используются лишь локальные системы контроля и регулирования отдельных технологических- параметров, отсутствуют координация работы локальных систем управления отдельными секциями сушилки и оптимизация всего процесса.
В связи с этим актуальным является проведение рабепо разработке оптимальной энергосберегающей системы управления процессом-сушки волокнистых материалов.
Целыо настоящей работы является разработка математической модели процесса сушки волокнистых материалов (СВМ) в ленточной сушилке со сквозной циркуляцией теплоносителя, учитывавдей особенности реального технологического процесса, выбор структуры распределенной системы управления и разработка алгоритма определения оптимальной скорости движения материала.
Методы исследований. В процессе решения поставленных задач были использованы современные методы теории автоматического управления, г: рия сетей Петри, метода математического моделирования и оптимизации., В работе использованы результаты экспериментов проведенных на лабораторной установке и в промышленных условиях. Широко приме' нялись современные методы исследований с использованием ПЭВМ.
Научная новизна работы заключается в следующем. * I. Получены непрерывная и дискретная формы математической модели Процесса СВМ, основанной на материальном и тепловом . балансе участка материала и учитывающей распределеше температуры, и влажности материала по длине сушильной камеры.
2. Разработана методика моделирования и оптимального выбора структуры распределенной системы управления с использованием сетей Петри.
3. Разработаны алгоритмы оптимального управления для распределенной АСУТП СВМ, основанные на методе явной декомпозиции.
4. П авлена задача определения оптимальной скорости движения материала в процессе СВМ как задача децентрализованного упрнъления и разработан алгоритм ее решения, оснсьаюшй на декомпозиционном подходе.
Практическая ценность заключается в том, что основные результаты работы предназначены для использования при автоматизации слоеного технологического процесса СВМ и аналогичных процессов в различных отраслях промышленности (легкая промышленность, химическая и т.п.)
Разработанные алгоритмы и программы статической оптимизации используется также при разработке программного обеспечения системы управления технологическим комплексом процессов обжига и сушки' керамических изделий. Ожидаемый экономический эффект от внедрения составляет 540 тыс. рубл&й в год. Эффект рассчитан по ценам на август 1992г. Результаты работы внедряются на ПО "КАРАТАУ".
Апробация работа. Теоретические положения и основные результаты работы докладывались и обсуждались на научных конференциях и .семинарах и течении 1989-199" годов. Из республиканской межвузовской научной конф. по математике и механике, г.Алма-Ата, Каз.ГУ, 1989г. На наушо-практичоской конф. г.Джамбул, 1989г. На Всесоюзной научно-технической конф. г.Вологда, 1989г. На Всесоюзной науч-яо- технической конф. М., МТИ, 1990г. На Всесоюзной неучно-тех-нической конф. г.Воронеж, ВГШ, 1990г., На XLIV научно-технической кочф. М., МИХМ, 1991г. На Всесоюзной научно-технической конф. Г.Грозный, 1992г.
Публикации По результатам исследований опубликованно 9 печатных работ
Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов работы, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на страницах
основного текста и содержит страниц иллюсстраций и страниц приложений. Объем диссертации составляет страниц.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
go введении показана актуальность работы, сформулирована цель и задача исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных per -льтатов, приведено краткое содержание работы по главам.
g первой главе проводится анализ технологического процесса сушки волокнистых материалов.
Рассматривается процесс СВМ, который является наиболее энергоемким процессом в i оизводстве химических волокнистых материалов и непосредственно влияет на его экономические показатели.
Б рассматриваемом процессе сушки изменение влагосодержания происходит в результате протекания следующих основных физико- химических процессов.
1. Испарение влаги с поверхности волокон (I период сушкг
2. Испарение влаги, которое происходит после диффузии влаги из. слоев материала на поверхность (2 период сушки).
3. Унос частиц влаги потоком воздуха.
В реальных условиях все три процесса протекают одновременно и трудно дать количественную оценку влияния того или иного фактора.
Вместе с тем можно с достаточной степенью точности утверждать, что на начальной стадии процесса сушки в ленточных сушилках при влажностях материала Икр <41 <№н преобладают процессы испарения влаги с поверхности волокон. Эти процессы протекают с постоянной скоростью и зависят от температуры и суммарной п ерхности волокна. При этом температура волокна практически не изменяется, т.к. при испарении с поверхности происходит интенсив-вый отвод тепла от материала. Величина критической влажности зависит от многих факторов и получить ее расчетным путем чрезвычайно _ сложно. Единственно реальным путем определения значений критической влажности Икр является постановка эксперимента.
При значениях влажности *к < * < Икр, когда основная влага с поверхности материала испарилась, определяющим процессом является процесс диффузии влаги из внутренних частей волокнистого слоя на поверхность слоя или на поверхность каналов, через которые просасывается воздух.
Переменные, необходимые для контроля за процессом сушки и управления им, могут Сыть разделены на три основные группы: энерг .:ческие, физико-химические, механические и геометрические. При конвективном теплообмене основными являются энергетические. К энергетическим параметрам относятся: температура, энтальпия, расход, влагосодеркание теплоносителя, характеризующие подачу и распределение тепловой энергии.
При анализе процесса СВМ как объекта автоматического управления его целесообразно разбить на ряд взаимосвязанных секции по числу калориферов. Выходные параметры каждой секции будут одновременно входными для следу щей секции камеры (рис I.), где Х^ -вектор входных параметров, У^ - вектор выходных параметров, ¿1 -возмущающие переменные.
На основе анализа процесса было показано, что его выходными переменными являются температура и влажность материала. В качестве основных возмущащих воздействий можно отметить изменение темпе-
ратурн и влажности материала на входе. Управляющими переменными' являются температура теплоносителя, которая является функцией расхода пара в калорифере, а также скорость движения теплоносителя.
Исследования подтверждают, что скорость движения материала является интегральным управляющим воздействием процесса СВМ и определяет не только качественные показатели, но и технико-экоиоми-ческие показатели всего процесса..
Рис I. Клок-схема процесса СВМ.
Вторая глава посвящена созданию математической модели процесса СВМ. Описанию экспериментальной установки и методики проведения экспериментов.
Математическая модель процесса СВМ получен при следующих предположениях:
- каждый слой движущегося дисперсного материала, взаимодействует с фильтрующим потоком.
- существует механический унос влаги
- распределение температурного поля материала по длине и по высоте слоя имеет стационарный на заданном интервале времени
В термокамере сушится движущийся со скоростью Ум материал, для которого заданы параметры: удельная теплоемкость см, плотность' р . Основными переменными процесса являются: температура.
рлахность, скорость теплоносителя и материала, а такие высота слоя.
Уравнение теплового баланса в дифференциальной форме для данного случая имеет вид:
сГГт сГГм сЯ
уЛс'1Г - ЪЮг^Г 1Г •
где Тт -температура теплоносителя, °с;
рт.ри -плотности теплоносителя и сушимого материала, кг/м; Ст.См -теплоемкости теплоносителя и материала кдж/кг град; г -скрытая теплота парообразования, кдк/кг; Ти -температура материала, °С; Я -влагосодержание материала X. 7т -скорость теплоносителя, м/с;
Интенсивность охлаждения теплоносителя зависит от теплообмена между частицами и потоком газа, пронизывающим слой. Уравнение баланса тепла по внешней фазе имеет вид:
лТт «Тт амРм Р
-+ V ----[Ты - Тт!--пЬ , с2.гз
. аг т «Ь Стрт Стрт " "
где Р -удельная поверхность контакта, М2/М3
При определенных допущениях в динамическом режиме получена следу- 1я система дифференциальных уравнении в частных производных, учитывающая распределенность температурного псля материала по длине и высоте слоя материала.
аТи ати аир Р
- + V -- - [т - Т 1--п^ . с2. Зм>
м &1и аы2 Б
+ V,,- = - [Т - т 1 - -пЪ , сг.зы
* Т с«Рмун Т " СмРмУ«
где Ум -скорость движения материала, м/с; ам-коэф&щент теплообмена материала; п^-плотность потока влаги в материале, кг/м сек;
-энтальпия испарения вода, кДж/кг; Р,Б -площади сечения материала продольная и поперечная, К2;
Учитывая тот факт, что длина секции сушилки намного больше
высоты слоя материала и сушка материала проходит при непрерывном продуве воздуха сквозь слой, во многих случаях достаточно знать только распределенность температурного поля по длине сушилки, т.е. рассматривать только уравнение (2.3а).
Для периода постоянной скорости сушки с учетом граничных условий имеем:
бЩ вИ
- + <кУи - + N = 0 , 1г.«
»t ^ М 91
где: N=»p/mqqpFim -скорость сушки в первом периоде, %
tp - коэффициент, учитывающий увеличение поверхности испарен».
qp - интенсивность испарения в первом периоде сушки, кгм2/ч;
mq - удельнвя масса сухого материала, кг;
FHW - поверхность сушимого материала, м2.
Для периода уменьшающейся скорости сушки имеем:
ви
-+ avu-+ A(t)(w-w„) о , сг.ю
«t " al
где W - влажность на поверхности сушимого материала. A(t) коэффициент, определяемый экспериментальным путем.
Чтобы воспользоваться основными уравнениями тепло- массообме-на необходимо "кать кинетические закономерности процесса СШ на конкретной установке.
Для определения коэф{мциентов математической модели, исследования кинетики процесса сушки химических волокнистых материалов, а также для проверю! математической модели на адекватность, была создана экспериментальная установка, в которой протекающие процессы максимально приб*. женны к реальным условиям. Основными требованиями. предъявляемыми к экспериментальной установке для исследования процесса, являются возможность широкого варьирования режимных параметров процесса, получение наиболее полной картины кинетики процесса сушки как для слоя в целом, так и для отдел- чых его сечений по высоте.
Для определения коэффициента теплообмена применялся регуляр-, ный режим. При расчете были изпользованы результаты опытов по
определению коаффщввнта . теплообмена при конвективной сушке 1 штапельного визкозного волокна нагретым воздухом, поставленных на экспериментальной установке в ДТИЛПП в г.Джамбуле.
После несложных математических преобразовании исходная модель окончательно преобразуется в систему обыкновенных дифференциальных уравнений, которая вместе с заданными начальными условиями представляет задачу Ковш.
Система дифференциальных уравнений математической модели ¡шалась численно на IBM PC/AT.
В процессе решения, исходя из полученных экспериментальных ' данных задаются начальным значением коэффициента теплообмена а(0). С учетом начальных условий, а также шага интегрирования рассчитываются методом Рунге-Кутта-Мерсона с автоматическим выбором вага кривые сушки и изменения температуры материала ТИ в процессе сушки.
На основе полученных зависимостей с помощью применения регулярного режима определяется коэффициент теплообмена а затем ухе с учетом полученного коэффициента теплообмена рассчитывается изменение температуры материала и влажности материала.
На следующем этапе определяется изменение температуры
теплоносителя Т;£.
т
эстоящий из четырех этапов итеративный расчет сушильной камеры повторяется до тех пор, пока не будет установлено отсутствие изменений соответствующих температурных полей.
Адекватность полученной математической модели рассматриваемому процессу проверялась сравнением расчетных значений с экспериментальными данными с использованием критерия максимального относительного отклонения б"14*
Г I tei - t1
i»1
Проверка адекватности модели показала, что максимальное различив распределения температуры материала и влажности, полученных экспериментально и расчетным путем по модели, не превышает 12% для второго периода сушки и 15% для первого периода сушки.
g Третье^ главе рассматривается • задача оптимального управления процессом СВЫ.
Особенность конструкции технологических аппаратов СВЫ, когда сушилка разделена на последовательно соединенные секции, определяет структуру и основные принципы построения оптимальной системы управления процессом.
Общая задача оптимального управления формулируется следуицим образом. Необходимо определить такое значение вектора управления
(температура и расход теплоносителя) U = (T].,gJ,..........)• ЦР51
котором обрабатываемый материал изменяет croo состояние от начального Т®, до заданного коночного Т*,Кк и гфи этом критерий оптимальности, отражаиций суммарные энергетические затраты на процесс сушки будет минимален.
10 Ш i BXl ШХ1
J 'i?iGn(In _1п > -> —
где (!п-расход пара на 1- стадии. 1®х1, 1^ых1-теплосодержание пара соответственно на входе и выходе в 1 -стадии
Взаимосвязь параметров объекта управления на каадо? стадии процесса отражай уравнения математической модели. Сформулированная задача является оптимизационной задачей высокой размерности со сложным* уравнениями связи и большим числом ограничений в виде неравенств.'*
Для реального объекта, как следует из первой главы, целеьая фунюшя, уравнеьая связи и ограничения описываются нелинейными зависимостями, поэтому задача оптимизации принадлежит к классу задач нелинейного программирования с ограничениями типа равенств и неравенств.
Для решения задачи оптимального упраьлвния предлагается не пользовать метод явной декомпозиции. Общая задача оптимального управления разбивается на дв^ класса: локальные и глобальная задачи Локальная задача для 1 стадии может быть записана в виде:
'i - —> Ti
•г Jo1
»2- (Тт'Ф ч
1 11' -модель сушильной камеры V Г1(Тт'°т>
Тх - модель калорифера
при эаданпых ограничениях:
т1в» в т1хях ц1вх а ц1квх
1квх 1хвх 1квш 1квых
Здесь Тм , * , Тм 1 - координирующие параметры ■
которые определяются координируют органом при ревешт глобальное задачи.
Глобальная задача представлена следующим выражением:
<1 > Е <!<-> «»п
V
Тм » (Т1,...,Т10) , I «.{И1,...,*10) -вектор коорцннируши
параметров.
ти,я - д а со<тм . и1»*1*1, и10-»*. т10-?£>
Для выработки оптимальной стратегии управления применяется принцип распределения функции между локальной станцией управления (ЛСУ) и координирующей станцией (КС), что позволяет . уменьшить суммарную размерность решаемой задачи оптимизация. Функциональная и структурная декомпозиции системы управления позволяют решать в ЛСУ локальные задачи оптимизации, а в КС решать глобальную задачу оптимизации при итеративном обмене информацией между ЛСУ и КС.
Характерным отличием конструкции машины для конвективной сушки химических волокнистых материалов при многостадийной и непрерывной обработке волокон является наличие интегрального управляющего воздействия, оказывающего влияние одновременно на все стадии сушки во всех секциях машины. Таким интегральным управляющим воздействием является скорость движения ленты транспортера V.
Выпуск выходного продукта определяется совокупностью вектора U и значения v
(ul,vl)=(u1i,ui,...uiJ,v ), ы,2,...10 (3.1)
U1 = uj, .....и* - локальные управляющие воздействия (Рис I),
где 1= 1,2.....N - означает номер секции сушики, а а - количество локальных управляших воздействий .
Для каждой локальной системы при заданном аначахжи оптималь-
о
ной скорости движения транспортов v тробуьтся, чюйи цьлийья функция локальной системы S^iu1,*1 j достигала экстремального значешы при соблюдении всех ограничений. При этом локальную задачу мозио записать в виде:
max S1(u1,y1) (3.2)
Z1* р (и1,»1) (3.3) 1 °
v»=v (3.4)
(ui.v1) « С1 : z1 « 21 (З.Б)
где г1- параметры обрабатываемого материала требуемого качества в каждой секции сушилки; Z1- допустимое множество значений параметров материала; С1- множество допустимых векторов 1-ой подсистемы
Результатом решения локальной задачи является вектор и1 при о
заданном значении *, удовлетворяющий всем ограничениям и позво-
дяхций достигнуть максимума локальной целевой функции 3,(и1,»1), в
1
качестве может быть принят также и некоторый экономиче-
ский показатель, например себестоимость продукции, прибыль и т.д.
Глобальная задача состоит в нахождении такого значения v и составляющей совокупности и1, являются решениями локальных задач, для которых выполняются условия (З.З)-(З.б) и достигается максимум глобальной целевой функции. Эта совокупность векторов и1 и значения » характеризует ^чвновеское состояние системы.
Для совместного решении локальных и глобальной гацач (Рис, 2) в координирующем органе осуществляется итеративная процедур« обмена информацией.
К с
Ui
ясу I
Х1У
сырье
X1Y1
^S^sbiYn
лсу 1
XiYl
дсу п
XnYn
секция секция I секция
-> I =>=0 п —>
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ»! ПРОЦЕСС
Рис. 2 Структурная схема процесса СВМ.
продукт
-J
В четвертой главе при реализации систем управления объектами с распределенными параметрами предлагается использовать наг о уровне-вые системы управления. Для выбора их структуры применялся метод анализа вариантов конкретных реализаций сложных структур свстем и выбора оптимальной конфигурации. Этот метод основан на применении теории и средств сетей Петри (Petri Nets).
Решение проблемы управления в многомерных распределенных системах для сложных технологических процессов с распределенными параметрами может быть основано на использовании многоуровневых систем управления с распределенным интелектом (NDICS). При этом основные трудности связанные с необходимостью оценивать свойства исследуемых структур MDICS в виде функции трех целевых параметров проектирования: времени, стоимости и качества. ;
Метод моделирования и анализа структур MDICS с помощью сетей Петри обеспечивает:
1. Наглядность получаемых моделей и их точное соответствие топологии и логике всех сложных исследуемых структур.
2. Простоту, наглядность и точность численного метода моделирования параметров качества сложных структур KDICS.
3. Выполнение на фазе проектирования сравнения количественных
результатов имитации разных вариантов . и выбора оптама-шюй
структуры MDICS с немощью критерия качества (РМ)
4. Оптимизацию структуры МЫ CK путем изменения модели во время
анализа и сравнения.
В работе предлагается привес: и количественные показ что ли (MCli в нормировании«;, безразмерные формы « ткмоцьг следуициго пресбра-зевания:
<¡¿1.0;
Q,n(q(U)) -- --, .г.....п С4.П
ip qjiO)
где : п количество MQ; 1 - порядковый номер MQ; Qlp(q(e)) -нормирований количественный показатоль; q(6)~ количествешшй показатель; qiü) - количественный показатель базисного варианта структуры; 0 -вариант структуры MDICS
Для анализа, сравнения и выбора оптимального варианта структуры MDICS предлагается критерий качества следующего вида: L
J(6) = Е «jQjiqte)). с 4. 2)
где J(6) - значение критерия качества для 9-ой структуры MDICS; а^ - установленный весовой коэф!ициент 1-го KQ в РИ; L -число показателей.
Значения весовых коэффициентов отдельных MQ в РЫ устанавливаются эксперта!« в соответствии с требованиями к качеству MDICS.
При выборе оптимального варианта структуры MDICS с помощью FK некоторые MQ необходимо минимизировать (стоимость аппаратуры. стоимость эксплуатации, время проектирования ит.д.), а другие MQ необходимо максимизировать (надежность, гарантии фирмы и т.д.), которые с помощью известных преобразований можно также свести к задачам минимизации.
В результате анализа и сравнения исследуемых вариантов структур MDICS проводится выбор оптимального варианта в соответствии с общим FM:
J(6)---♦ min
При моделщмваиии и анализе структуры MDICS процесса СВМ были рассмотрены три возможных варианта: 1 Централизованная система уп-
рааления, реализованная на одной ЭРМ, 2) децентрализованная ЮЮЭ без резервирования управляющих компьютеров, 3) децентрализованная МБКЕ с резервированием управляющих компьютеров соседними ЭВМ.
При анализе структуры указашшх трех вариантов «ПЛСБ выли рассмотрены следующие МО: I) стоимость аппаратуры,2) стоимость ка-оелей, 3) стоимость потерь производства при выходе из строя агата-' ратуры, 4) стоимость ремонта при аварийном останове, 6) возможность резервирования управляющих компьютеров соседними.
ТАБЛИЦА I. Результаты анализа трех вариантов структуры ЮГСБ процесса СВМ. Все значения показателей качества приведены в руб.
N параметры качества мо весовые коэффициенты вариант I вариант 2 вариант 3
№3 та МО гм ма Ш
1 стоимость аппаратуры 0,15 169900 25485 45366 6804,9 65366 9804,9
2 стоимость кабелей 0,15 28720 4308.0 11370 1Т07.5 18480 2772
3 стоимость потерь производства при выходе из строя аппаратуры 0,3 58624 17587.2 13402 4020.6 267.0 80.1
4 стоимость ремонта 0,25 490452 122613 92453.6 23113.4 968.6 242.15
5 возможность резервирования 0,15 - 1 - 0,15 + 1 + 0,15 + 1 ♦ 0,15
Ж 1 - 169993.2 - 35646.4 - 12898.21 »
Результаты вычисления Щ и И( приведены в таблице I. Анализ полученных значений РЫ позволяет сделать выбор в качестве оптимального варианта структур! ШЯСБ процесса СВМ децентрализованную ШПСБ с резервированием управляющих компьютеров соседними ЭВМ, т.е. вариант номер 3.
ОСНПВННК РЕЗУЛЬТАТЫ РАвОТЫ.
1. Проведен анализ технологического процесса сушки волокнистых материалов как обгокти уирпыюния. Офармулирозаны постановка задачи исследовании. Покаянна цолосообрючостъ использования распределенных АСУТП для упрявлеиия данным процессом.
2. Составлена математическая модчль процесса сушки волокнистых материалов, придстаьлящая собой систему дифференнииальных уравнений п частных производных, учитнвягадя распределенность гемпоратурц и ыткиогти мммрм.чл« по длин« сучильной каморы.
3. Разработан числешшй алгоритм расчета температурных профилей материала, в также изменения влажности материала по длине сушильной каморы в процессе сушки.
4. Осуществлена постановка задачи оптимального управления процессом СВМ по критерию минимума энергозатрат. Обоснована необходимость применения методов декомпозиции для решения задачи оптимального управления. В качестЕО используемого метода выбран метод явной декомпозиции.
5. Поставлена задача определения оптимальной скорости движения материала в процессе СВЫ как задача децентрализованного управления и разработай алгоритм ее решения, основанный на декомпозиционных методах.
6. Разработана мотодика моделирования и оптимального выбора структуры распределенной системы управления с помощью сетей Петри.
7. Результаты диссертационной работы включены в состав проектных решений по созданию рр.спределешшх АСУТП и используются при разработке программного обеспечения системы управления технологическим комплексом .'троцессов обзеига и сушки керамических изделий. Owm.-t'u" okohomj.-еский эффект от внедрения прикладных программ Ь40 тсс. рублей в под.
Содержание диссерта1-ti отражено в следующих работах: 1. Тилегаюи А.И. "Исслимовение зависимости выходных параметров многомерного объекта автоматического управления от управляющих воздействий." Киолиогр. указ. ВИНИТИ "Депонированные научные работы" М.. 1989, N8 (214) стр. 152.
2. Володин В.М., Яансагимов Б.Ж., Тилегенов А.И., Байтоков М.У. Метод декомпозиции при автоматизированном проектировании оптимальных САУ объектами с распределенными параметрами. Тезисы докладов , г.Алма-Ата, Кэз.ГУ, 1989г. с.СО.
3. Жансагимоп Б.Х., Тиле г»: нов А.И., Темиргалиев Т.К. Байтоков M.S. Новый подход к автоматизации сушильных установок. -В кн. "Повышение эффективности производства на основе внедрения новой техники, передовой технологии". г.Джамбул, 1989г., с.103.
4. Володин В.М., Жансагимов Б.Ж., Тилегенов А.И., Байтоков М.У. К вопросу автоматизированного проектирования оптимальных САУ объектами с распределенными параметрами. -В кн. "Интегрированные системы автоматизированного проектирования". г.Вологда, 1989г., с.74.
5. Кансагимов Б.Ж., Тилегенов А.И.. Байтоков М.У. Методика автоматизированного проектирования оптимальной САУ процессами текстильной промышленности. -В кн. "Устройства и системы электрооборудования текстильных предприятий". М., МТИ, 1990г.
6. Жансагимсв Б.Я., Тилегеь^в А.И., Байтоков М.У. Динг-ическая модель процесса сушки волокнистых материалов.-В кн. "Динамика процессов и аппаратов химической технологии". г.Воронеж, 1990г. с.15.
7. Тилегенов А.И. Оптимальное управление процессом СВМ. На XLIV научно-технической конф. Тезисы докладов Ы., МИХМ, 1991г., с.8.
8. Володин В.Н., Жансагамов Б.Ж., Тилегенов А.И., Байтоков М.У. Моделирование и анализ многоуровневых систем управления с помощью сетей Петри. На Всесоюзной научно-технической конф. Тезисы докладов г.Грозный, 1992г.
-
Похожие работы
- Кинетика и моделирование процессов сушки растворителей, покрытий, дисперсий, растворов и волокнистых материалов: единый подход
- Сушка полотенных материалов в установках барабанного типа
- Повышение эффективности энергоиспользования промышленного сушильного оборудования барабанного типа для полотенных материалов
- Моделирование и управление процессом камерной сушки мебельных заготовок дуба
- Расчет тепломассопереноса в процессе сушки волокнистых материалов на основе аналитических методов в теории теплопроводности
-
- Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
- Теория систем, теория автоматического регулирования и управления, системный анализ
- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления
- Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
- Автоматизация технологических процессов и производств (в том числе по отраслям)
- Управление в биологических и медицинских системах (включая применения вычислительной техники)
- Управление в социальных и экономических системах
- Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
- Системы автоматизации проектирования (по отраслям)
- Телекоммуникационные системы и компьютерные сети
- Системы обработки информации и управления
- Вычислительные машины и системы
- Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)
- Теоретические основы информатики
- Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- Методы и системы защиты информации, информационная безопасность