автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Оптимальное управление технологическим процессом с использованием энергоинформационной модели

На правах рукописи

□□3457238

/У

Кокуев Андрей Геннадьевич /У / /

-//КО*-/ /< /

ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ (на примере производства гофрированного картона)

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 ДЕК 2СЙЭ

Астрахань - 2008 г.

003457238

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Астраханский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Проталинский Олег Мирославович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Литовка Юрий Владимирович

Ведущая организация:

кандидат технических наук, доцент Антонов Олег Викторович.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Защита состоится 26 декабря 2008 г. в 12:00 на заседании диссертационного совета Д 307.001.01 в Астраханском государственном техническом университете по адресу: г. Астрахань, ул. Татищева, 16, главный корпус, аудитория № 309.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу: 414025, г.Астрахань, ул. Татищева, 16, АГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 307.001.01.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « 25 » ноября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, профессор

Г.А. Попов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Картонная и бумажная тара занимают ведущее меею ь ¡ароупаковочной отрасли, их доля составляет в среднем 40-50% общего потребления. Несмотря на увеличивающиеся каждый год объемы производства гофрированного картона спрос на него на российском рынке растет опережающими темпами.

Увеличение объемов изготовления гофрокартона происходит за счет строительства новых производственных мощностей, что требует крупных инвестиций, или за счет увеличения скорости главного привода агрегатов, что при нынешнем уровне автоматизации приводит к росту брака. Необходимость повышения производительности путем увеличения скорости главного привода и снижение брака, возрастающие требования потребителей к качеству упаковочного материала заставляют производителей всё больше внимания уделять вопросам автоматизации производств.

Управление процессом производства гофрированного картона является достаточно сложной задачей по целому ряду причин: технологический режим процесса определяется большим количеством режимных переменных, на процесс действуют существенные возмущающие воздействия, что требует частой перестройки технологических режимов и поиска оптимальных режимов управления.

В настоящее время автоматизированы лишь отдельные стадии процесса производства гофрокартона: поддержание температуры греющих узлов на заданном значении, натяжение полотна, регулирование скорости главного привода, расход клея, прижимное усилие. В целом задача оптимального управления гофроагрегатом остается нерешенной из-за отсутствия моделей, адекватно описывающих процесс производства гофрированного картона.

Развитие методологии энергоинформационного моделирования взаимовлияющих процессов тепловлажностной обработки позволило расширить применение ЭИ моделей в целях управления технологическим процессом. Модель создается на базе универсальных структурных единиц, что позволяет быстро её перестраивать при изменении конструкции агрегата, включении или отключении некоторых узлов, переходе на новые виды сырья.

Моделирование процессов по принципу аналогии рассмотрено в работах И.А. Дружинского, К.К. Керопяна, Е.А. Арайса, И.М. Тетельбаума, И.Ф. Филиппова, В.Я. Беспалова, Е.И Глинкина. Качественно новую основу решение проблемы моделирования взаимосвязанных процессов с использованием принципов аналогии приобрело в работах М. Ф. Зарипова и И. Ю. Петровой.

Построение модели процесса производства гофрокартона открывает значительные перспективы для расширения возможностей оптимального управления технологическим процессом. Для высокопроизводительных процессов с большой энергоемкостью, к которым относится и производство гофрокартона, внедрение систем оптимального управления позволит получить значительную экономию энергоносителя, повысить производительность оборудования, улучшить качественные показатели выпускаемого продукта и снизить энергопотребление агрегата.

Целью настоящей работы является повышение эффективности управления агрегатом по производству гофрированного картона за счет внедрения систем оптимального управления технологическим процессом.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ современного состояния вопросов автоматизации и управления процессом производства гофрированного картона;

- рассмотреть процесс производства применительно к целям оптимального управления, определить пути совершенствования системы управления гофроагрегатом;

- сформулировать задачу оптимального управления процессом производства гофрированного картона;

- построить энергоинформационную модель процесса;

- разработать алгоритмы оптимизации процесса производства гофрированного картона с использованием энергоинформационных моделей;

- разработать систему управления, реализующую алгоритмы оптимизации процесса.

- исследовать эффективность разработанной системы управления агрегатом с использованием метода имитационного моделирования.

Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы энергоинформационного, имитационного моделирования, теория управления, методы оптимизации, динамическое программирование.

Научная новизна работы:

- построена энергоинформационная модель процесса производства гофрированного картона для решения задач оптимального управления технологическим процессом;

- разработан алгоритм расчета по энергоинформационным моделям объекта управления;

- поставлена и решена задача оптимального управления многостадийным процессом производства гофрированного картона.

Практическая ценность работы:

- рассчитаны управляющие воздействия для обеспечения оптимального режима работы агрегата;

- создано программное обеспечение, реализующее алгоритм оптимизации процесса производства гофрированного картона с использованием энергоинформационной модели процесса;

- разработана система оптимального управления процессом производства гофрированного картона, позволяющая повысить эффективность процесса.

Апробация работы.

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Международной научной конференции «ММТТ-21» (Саратов, 2008); Международной научной конференции «ММТТ-20» (Ярославль, 2007); Международной научной конференции «ММТТ-18» (Казань, 2005); Международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов)» (Москва, 2002); конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «АГТУ».

Публикации.

По теме диссертации автором опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 в журналах по списку ВАК, получено 4 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Основная часть работы изложена на 148 страницах, содержит 56 рисунков, 8 таблиц, список литературы, состоящий из 98 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов и 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность, сформулирована цель, определена научная новизна и практическая ценность результатов данной работы, приведено краткое содержание работы по главам.

В первой главе дан анализ источников отечественной и зарубежной литературы, освещающих вопросы автоматизации процесса производства гофрированного картона, описан технологический процесс, поставлена задача исследования.

Проведен анализ технологического процесса как объекта управления, определены входные переменные, управляющие воздействия. Выделены три основные стадии производства гофрированного картона: предварительный нагрев, сушка двухслойного, окончательная обработка трехслойного гофрокартона.

Существующие в настоящее время системы автоматизации процесса производства гофрокартона обеспечивают следующие функции: продолжительную безаварийную работу гофроагрегата; увеличение рабочей скорости; точную установку рабочей скорости; учет количества продукции (количество погонных метров, площадь, количество листов). Автоматизированные системы управления технологическим процессом производства гофрокартона решают только вопросы согласования линейной скорости прохождения слоев бумажного полотна-основы через основные узлы гофроагрегата при производстве листового трехслойного и пятислойного гофрокартона.

Основной проблемой, затрудняющей решение задачи оптимального управления процессом производства гофрокартона, является построение адекватной модели объекта.

Для решения задачи управления процессом производства гофрокартона в качестве критерия оптимальности выбран технико-экономический показатель качества - себестоимость (С), обобщенно учитывающий различные требования к качеству процесса производства гофрированного картона. Экстремум выбранного критерия зависит от управляющих воздействий, а его минимум смещается в их пространстве под действием возмущений.

Режим ведения процесса подбирается изменением управляющих воздействий. При этом в течение некоторого промежутка времени при постоянных значениях входных и управляющих координат выходные координаты также постоянны, что соответствует определенному статическому режиму. Основанием для изменения статического режима является изменение входных координат, являющихся возмущениями для технологического процесса производства гофрированного картона (изменение качества сырья при перезаправке агрегата). Экспериментальные исследования показали, что динамические режимы непродолжительны по времени и выводят переменные состояния объекта в новый статический режим.

На основании проведенного анализа технологического процесса поставлена задача оптимального управления гофроагрегатом: при возмущающих воздействиях х. и параметрах объекта а найти такую совокупность управляющих воздействий многостадийного процесса производства гофрированного картона и, которые при заданной производительности обеспечат минимум критерия оптимальности С:

С(и, а, х) —> min (1)

при: и С U, а С А, где U- замкнутое множество возможных управляющих воздействий, а - вектор параметров объекта, А — замкнутое множество значений вектора параметров.

Состав ограничений на векторы входных координат и возмущений g(xi,...,x„)>0, а также на управляющие воздействия Um,„<u<Umax были определены исходя из технологического регламента.

Во второй главе проанализирован процесс производства гофрированного картона как объекта моделирования; разработана энергоинформационная модель процесса производства гофрированного картона.

При построении энергоинформационной модели процесса производства гофрированного картона были приняты следующие допущения: преобразование сырья происходит только на агрегате, процессы, происходящие на другом технологическом оборудовании, не учитываются; процесс считается объектом с сосредоточенными параметрами; в пределах заданной совокупности входных переменных объект является стационарным.

В данной главе представлена схема технологического процесса с выявлением параметров и взаимосвязей между его стадиями, по которой была определена структура энергоинформационной модели технологического процесса (рис. 1, 2). Построенная ЭИ модель каждой стадии представлена в виде алгоритма своего расчета, включающего следующие операции: вычисление разности потенциалов, тока, создаваемого основным потоком заряда, проводимости, ёмкости, заряда, накапливаемого в ячейке, тока, создаваемого диссипационными явлениями, физико-технических эффектов (ФТЭ), встречающихся в цепях данной природы.

Тепловая и диффузионная цепи для определенного в данный момент времени компонента рассчитываются параллельно (рис.3), однако в процессе вычислений происходит корректировка взаимовлияющих координат с помощью ряда ФТЭ: зависимость диффузионной статической проводимости Gd от диффузионного и теплового напряжения на выводах Ud2, Uw2; явление пассивного переноса теплоты диффундирующим веществом; эффект влияния на тепловую статическую проводимость вещества G„, теплового и диффузионного напряжения (Udl, Uwh Ud2, U„,2)', зависимость статической тепловой жесткости носителя (Ww) от находящихся в нём теплового и диффузионного зарядов (Qu, Qd); эффект влияния на статическую диффузионную жёсткость ячейки (IVJ) величины теплового и диффузионного зарядов, находящихся в ней (Qm Qd).

В качестве исходных данных для расчета были приняты следующие: /иКнс = 0,175 кг/м2, Жкнс 0 = 12 %; тКвс = 0,175кг/м2, Гквс о=12 %; шБ = 0,115 кг/м2, 0 - 14 %, V = 2 м/с, где ш - плотность бумаги или картона, 1¥0 - начальная влажность компонентов, V - скорость главного привода агрегата (рис.4).

Рис. 1 Структура ЭИ модели процесса изготовления гофрокартона

Рис. 2. Структура ЭИ модели процесса изготовления гофрированного картона (продолжение)

Рис. 3. Обобщенная ЭИ модель тепловлагопереноса в компоненте гофрированного картона: £/„,„ IIл - тепловое и диффузионное напряжения, Аа - тепловая и диффузионная цепи соответственно

5 1С 15 25 50 35 45

протяженность, м

Рис. 4. Результаты расчета процесса сушки гофрированного картона

Для проверки адекватности ЭИ модели, а также уточнения некоторых допущений, принятых при её построении, проведен ряд экспериментальных исследований.

В результате исследования степени нагрева опытного многослойного образца картона получена выборка экспериментальных данных о процессе сушки картона в контролируемых условиях.

Экспериментальный анализ влажностного состояния компонентов гофрированного картона при его нагреве и охлаждении

проводился в ЗАО «Набережнояелнинский картонно-бумажный комбинат». Измерения проводились весовым методом по ГОСТ 13525.19-7!.

Коэффициенты модели были идентифицированы с помощью справочного материала и литературных источников.

Проверка адекватности модели с использованием критерия Фишера, проводимая по выборке, включающей 280 экспериментальных данных, показала, что модель в исследованной области можно считать адекватной объекту с доверительной вероятностью 0,95.

Третья глава посвящена вопросам оптимального управления технологическим процессом производства гофрированного картона.

Задача оптимизации характеризуется следующими особенностями: критерий оптимальности задан алгоритмом вычисления, основанном на расчете состояния слоев многокомпонентного материала, проходящего многостадийную обработку; модель объекта управления составлена на основе метода ЭИМ; имеются ограничения типа неравенств.

Выделены три стадии процесса производства гофрированного картона: предварительная подготовка слоев двухслойного гофрированного картона (картона верхнего слоя (КВС) и бумаги для гофрирования (Б)); предварительная обработка двухслойного гофрированного картона (2 сл.) и подготовка картона нижнего слоя (КНС); окончательная обработка трехслойного гофрированного картона (3 сл.) (рис. 5).

Для решения задачи оптимального управления многостадийным процессом использовался метод динамического программирования.

Для каждой стадии сформирована функция Беллмана:

С3 = 0з' стн:

С2 - тт(д2 ■ Сти + С3); (2)

С, = • Стн + СУ,

где: СТН - себестоимость теплоносителя; <2/, 2л <2з - количество теплоносителя, затраченного на обработку компонентов гофрированного картона на первой, второй и третьей стадиях соответственно.

В результате решения задачи оптимизации определен минимум целевой функции:

С = *Ст„ + тт(&*Сш + й3*Стн)] + С0 + Э = (3)

= С„„, * ттЮ, + тт(<22 + в^] + С0 + Э, где: С о - себестоимость сырья; Э - набор экономических показателей неизменяющихся в зависимости от управления, текущего состояния и параметров объекта (налоги, амортизационные отчисления, фонд заработной платы и т.д.).

Рис. 5. Диаграмма процесса производства гофрированного картона

Для поиска экстремума функции Беллмана разработан алгоритм, представляющий собой комбинацию методов случайного мультистарта, конфигураций и просеивания (рис. 6),

В результате работы алгоритма получена совокупность управляющих воздействий, приводящих процесс к заданному критерию качества при минимальных общих затратах теплоносителя. Минимум затрат теплоносителя обеспечивает минимум критерия оптимальности С (табл. 1).

Таблица 1

Расчетные значения управляющих воздействий

Наборы сырья Q кг/ч Qi, кг/ч 6з, кг/Ч бобщ, кг/ч С,р

ткнс = 175 кг/м2, тБ = 125 кг/м2, >Иквс ~ кг/м2 1667,1 1207,17 1899,03 4773,3 5,54

«кнс = 175 кг/м2, тъ = 125 кг/м2, /Иквс ~ 150 кг/м2 1592,1 1191,37 1949,06 4732,53 5,53

Откнс = 150 кг/м2, тБ= 115 кг/м2, тквс = 150 кг/м2 1608,47 1201,45 1799,14 4609,06 5,51

Рис. 6. Блок-схема алгоритма поиска оптимума

В четвертой главе обоснован выбор структуры системы управления; показан принцип построения АСУ ТП производства гофрированного картона. Для управления предложена SCADA-система TRACE MODE, позволяющая успешно решать поставленные задачи.

На основании проведенного анализа объекта управления, выбранного критерия оптимальности и разработанной ЭИ модели, определены—функции системы управления процессом производства гофрированного картона. В результате, автоматизированное управление технологическим процессом производства гофрокартона было представлено в виде совокупности следующих операций: сбор информации о текущем состоянии процесса; обработка информации по

программе, определяемой заданным алгоритмом управления (определение управляющих воздействий обеспечивающих оптимальный режим работы агрегата); выдача результатов обработки информации оператору и реализация выбранного воздействия на объекте. Выбрана иерархическая структура системы управления.

Система автоматизированного управления процессом производства гофрированного картона имеет трехуровневую структуру: нижний уровень (датчики и исполнительные механизмы), средний (контроллерный уровень), верхний уровень (автоматизированное рабочее место) (рис. 7).

Рис. 7. Функционально-алгоритмическая структура системы управления

Программная реализация алгоритмов оптимального управления была рассмотрена в комплексе с разработкой всего программного обеспечения автоматизированной системы управления технологическим процессом и основывалась на использовании SCADA-системы TRACE MODE.

Эффективность управления агрегатом с использованием разработанных алгоритмов проверялась с помощью метода имитационного моделирования.

Объект представлен разработанной энергоинформационной моделью процесса производства гофрокартона. Причинами нарушения оптимальности статического режима ведения процесса являются изменения возмущающих воздействий, входящих в данную модель. Использование энергоинформационной модели в качестве имитатора объекта основывается на ее адекватности процессу производства гофрированного картона. Для моделирования возмущающих воздействий используется блок их формирования - генератор случайных чисел.

Имитационное моделирование позволило дать сравнительную оценку значений целевой функции при рассчитанном оптимальном и рекомендуемом режимах.

Для расчетов принятого критерия оптимальности «Себестоимость» (С) за основу была взята линия по производству гофрированного картона ЛГКП.

5,4 5,2

i 5 §4,

и

4,4 4,2

Рис. 8. Общие затраты теплоносителя для рекомендуемого и расчетного режимов работы агрегата

В качестве возмущений были заданы следующие наборы сырья

»*кнс = 175 кг/м2, тБ= 125 кг/м2, /иквс = 175 кг/м2; 2: тякнс = 175 кг/м2, тъ = 125 кг/м2, ткас = 150 кг/м2; 3: текнс = 150 кг/м2, тъ = 115 кг/м2, '»¡свс = 150 кг/м2 (рис.8,9).

5,65

1 2 3

рекомендуемый » расчетный

Рис. 9. Себестоимость 1 м2 гофрированного картона для рекомендуемого и расчетного режимов работы агрегата

Полученные результаты подтверждают эффективность управления агрегатом на основе предложенных алгоритмов. Уменьшение расхода теплоносителя при оптимальном управлении, по сравнению с рекомендуемым набором управляющих воздействий, составляет до 11,34 %, что соответствует снижению себестоимости на 1,78 %.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Общим результатом работы является научно обоснованное решение задачи управления процессом производства гофрированного картона с использованием энергоинформационной модели. В процессе решения данной задачи получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ процесса производства гофрокартона как объекта управления, выявлены особенности процесса, затрудняющие его автоматизацию. Поставлена задача оптимального управления статическим режимом для повышения эффективности процесса.

2. Построена энергоинформационная модель процесса производства гофрокартона для целей оптимального управления.

3. Разработан алгоритм расчета по энергоинформационной модели, оценена адекватность полученной модели с использованием критерия Фишера, показавшего, что модель в исследованной области адекватна объекту с доверительной вероятностью 0,95.

4. Решена задача оптимального управления многостадийным процессом производства гофрокартона на основе энергоинформационной модели.

5. Разработана система оптимального управления процессом производства гоофрокартона, включающая алгоритмическое и техническое обеспечение.

6. Произведена оценка эффективности системы оптимального управления методом имитационного моделирования. Показано, что предлагаемая система позволит снизить себестоимость на 1,78%.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

ПО СПИСКУ ВАК

1. Кокуев, А.Г. Информационно-управляющая система расчетного прогнозирования предварительной тепловлажностной обработки слоев гофрокартона /А.Г. Кокуев// Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов,-2007.-№ 9.-С. 144-146.

2. Кокуев, А.Г., Приборно-вычислительный комплекс экспресс-анализа динамики нестационарного температурного поля тонколистового материала /А.Г. Кокуев, Д.В. Карбышев, В.А. Филин// Приборы - 2002.-№ 10,-С. 66.

3. Филин, В. А. Информационно-вычислительная система контроля режима тепловлажностной обработки рулонного материала /А.Г. Кокуев, В.А. Филин//Приборы.— 2001. — № 10(16).-С.23-25.

4. Филин, В.А. Информационно-вычислительная система контроля теплового режима гофрирования бумаги / В.А. Филин, А.Г. Кокуев, Д.В. Карбышев//Приборы,-2002-№ 10,-С. 66-68.

МЕЖДУНАРОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ

5. Кокуев, А.Г. Совершенствование системы управления процессом предварительной термовлажностной обработки плоских слоев картона / А.Г. Кокуев, Д.В. Карбышев, В.А. Филин// Современные

энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов): Тр. Междунар. науч.-практ. конф. - М.: Изд-во МГАУ, 2002.- Т 2,- С. 226-229.

6. Кокуев, А.Г., Моделирование режима тепловлажностной обработки гофрированного картона /А.Г. Кокуев, Л.И. Прохватилова// Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-18». - Казань: Изд-во КГТУ, 2005.-С.152-153.

7. Кокуев, А.Г. Модель расчетного прогнозирования тепловлажностного состояния однослойного картона / А.Г. Кокуев, Л.И. Прохватилова // Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-20». - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007. - С. 144-146.

8. Прохватилова, Л.И. Энергоинформационное моделирование процесса тепловлажностной обработки гофрированного картона /Л.И. Прохватилова, А.Г. Кокуев// Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-21». - Саратов: Изд-во СГТУ, 2008. - С.163-165.

СВИДЕТЕЛЬСТВА О РЕГИСТРАЦИИ ПРОГРАММ ДЛЯ ЭВМ

9. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002610070. Определение времени и места склеивания гофрированного картона / Кокуев А.Г., Филин В. А., Карбышев Д. В.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 22.01.2002.

10. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002610566. Модуль отображения распространения тепловой волны в твердом теле / Филин В. А., Карбышев Д. В., Крупский В.А., Буйлов К.В., Булыгина М.А., Кокуев А.Г.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 19.04.2002.

11. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2004611424. Corrugator: Программный комплект моделирования режима тепловлажностной обработки трехслойного гофрированного картона / Кокуев А.Г., Степаненко A.A.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 24.05.2004.

12. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614330. Vlagoterm: Расчет динамики распределения температуры и влажности слоев гофрированного картона / Кокуев А.Г.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 10.10.2007.

В ДРУГИХ ИЗДАНИЯХ

13. Кокуев, А.Г. Анализ показателей точности и устойчивости гофролинии как объекта управления /А.Г. Кокуев// Юбилейный сборник научных трудов «Автоматика и электромеханика». - Астрахань: Изд-во АГТУ,2002. -С. 169-172.

Подписано в печать 24.11.2008 г. Тираж 100 экз. Заказ "гЯ Ц Типография ФГОУ ВПО «АГТУ», тел. 61-45-23 г. Астрахань, ул. Татищева, 16

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Описание технологического процесса производства гофрированного картона.

1.2. Анализ технологического процесса как объекта управления.

1.3. Состояние вопросов автоматизации и моделирования процесса производства гофрированного картона (литературный обзор).

1.4. Постановка задачи исследования.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА.

2.1. Анализ процесса производства гофрированного картона как объекта моделирования.

2.2. Построение энергоинформационной модели процесса производства гофрированного картона.

2.3. Постановка и проведение эксперимента.

2.4. Идентификация коэффициентов модели.

2.5. Проверка адекватности модели.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭИМ.

3.1. Постановка задачи оптимального управления.

3.2. Решение задачи управления многостадийным процессом.

3.3. Синтез алгоритма поиска оптимального режима гофроагрегата.

3.4. Исследование алгоритма.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА.

4.1. Выбор и обоснование структуры системы управления.

4.2. Разработка функционально-алгоритмической структуры системы управления.

4.3. Программное обеспечение АСУ ТП процесса производства гофрированного картона.

4.4. Анализ эффективности системы управления гофроагрегатом методом имитационного моделирования.

Картонная и бумажная тара занимают ведущее место в тароупаковочной отрасли. Их доля составляет в среднем 40-50% общего потребления и доминирует не только по объемам производства, но и по широкой номенклатуре тароупаковочной продукции и ассортименту упаковываемых товаров.

По данным Госкомстата емкость внутреннего рынка упаковочной продукции, наиболее распространенными видами которой являются тара, ящики и коробки из гофрокартона, превышает 1,5 млрд. долл. в год. За последние три года рынок гофротары удвоился. Вследствие роста отечественного производства с 1999 года началось формирование рынка гофроупаковки с многоцветной печатью. В ближайшие годы ожидается существенный рост потребления такой упаковки из-за динамичного роста крупных розничных торговых сетей и супермаркетов.

Согласно новому исследованию британской компании Pira, биоразлагаемые упаковочные материалы будут демонстрировать ежегодный рост спроса около 22% в течение ближайших 5 лет. Мировой уровень потребления биоразлагаемой упаковки в прошлом году составил 43 тысячи тонн и к 2012 году по прогнозам достигнет 116 тысяч тонн [10].

Гофрокартон - многосторонний, экономичный и эффективный упаковочный материал. Он способствует быстрой упаковке, удобному складированию, эффективному распределению и гибкости в продаже. Гофрокартонная упаковка имеет хорошие противоударные свойства, является относительно крепкой, более легкой, чем многослойная картонная упаковка, приводит к экономии сырья при производстве.

На гофрированный картон приходится порядка 70% всего производства упаковочного картона в России. Российская потребность в гофрокартоне в 2003 году составила около 1,5 млрд.м2. Существующий дефицит в гофрокартоне не уменьшается, несмотря на соответствующий рост производства - около 15% в год. Для того чтобы восполнить прогнозируемый дефицит, в ближайшее десятилетие годовое производство тарного гофрокартона отечественными предприятиями должно достичь 3 млн. т.

Увеличение потребления связано, в первую очередь, с развитием пищевой промышленности, на долю которой приходится около 75% всей упаковки из тарного гофрокартона (рис. В. 1.). Пищевая промышленность

Синтетические моющие средства, химическая и фармацевтическая промышленность Бытовая техника и мебельная промышленность

Косметикаи парфюмерия

Стекольная промышленность

Легкая промышленность

Д Прочие отрасли

Рис. В. 1. Распределение общего объема потребления гофрированного картона по отраслям

В условиях конкуренции с иностранцами отечественные производители вынуждены предлагать покупателю товар в упаковке европейского качества. Эти преобразования касаются, прежде всего, косметической и фармацевтической промышленности — большинство товаров этого сектора уже сегодня упаковываются в высококачественный микрогофрокартон.

Но, несмотря на то, что темпы роста потребления гофрокартона уже опережают западноевропейские, по потреблению гофрокартона на душу населения Россия еще значительно отстает от зарубежных стран (в 4-5 раз от уровня Европы и в 20-25 раз - от США). Среднероссийский показатель потребления упаковки из гофрокартона на душу населения составляет сейчас чуть более 7 кг в год.

Отставание в потреблении гофрокартона особенно заметно на периферии, в то время как в мегаполисах (Москва, Санкт-Петербург и др.) его уровень давно превысил среднероссийское значение и составляет около 25 кг на душу населения в год (в том числе упаковка из гофрокартона, импортируемая вместе с продуктами и товарами народного потребления).

По данным государственного научно-исследовательского вычислительного центра ГТК, наблюдается положительная динамика емкости российского рынка тары и упаковки как в натуральном выражении (Рис. В.2), так и в стоимостном (Рис. В.З).

Рис. В.2 Динамика емкости российского рынка тары и упаковки в натуральном выражении "I 7^6

7--мз-^И—

О 6--5*53-Щ-^Н— И

2003 2004 2005 2006 2007 2008

Рис. В.З Динамика емкости российского рынка тары и упаковки в стоимостном выражении

По расчетам экспертов группы предприятий "ГОТЭК" (Курская область, г. Железногорск) среднегодовой рост рынка гофропродукции в России в период с 2005 по 2007 год составил 12% в натуральном и 14% в денежном выражениях [38].

Рост рынка в денежном выражении определяется возрастающей долей высечки и более дорогих видов упаковки в структуре производства и потребления.

По мнению экспертов компании, отрасль находится в динамичном развитии. По ряду позиций российский рынок тары уступает западным производителям (семислойный картон, микрогофрокартон марки О, N и т.п.). В целом, тенденции для рынка гофропродукции в России отражают основные тенденции, характерные для мировых производителей. Изменения в структуре российского рынка, рост производства, изменения в культуре торговли и потребления, в технологиях упаковывания и логистике приводят к изменению требований потребителей к гофропродукции от простых ящиков для транспортировки товаров к сложным упаковочным решениям, включающим мощную маркетинговую составляющую, позволяющую сделать гофротару элементом бренда потребителя, сопровождающего товар от упаковочной линии до прилавка магазина или супермаркета.

Рост рынка гофропродукции отмечают и другие игроки отрасли. Так, специалисты компании ОАО "Архбум" (филиал в г. Подольске), ЗАО "Каппа Санк-Петербург", ЗАО "Стора Энсо Пакаджинг" считают, что спрос в будущем году вырастет более чем на 10%, в том числе за счет появления новых потребителей, заинтересованных в качественной упаковке. Следует отметить, что потребителями дорогостоящей тары являются компании с высоким уровнем платежеспособности, сосредоточенные, в основном, вокруг крупных промышленных центров. Поэтому в рассматриваемом сегменте рынка гофротары конкурентная борьба особенно жесткая именно в таких регионах (например, Москва и Московская область, Санкт-Петербург и Ленинградская область, Нижний Новгород).

Сегмент высококачественной гофротары сравнительно новый на российском рынке гофропродукции (начал формироваться после 1998 г.), и поэтому наиболее динамично растущий.

Несмотря на значительный рост выпуска картонной тары, структура ее производства в России недостаточно прогрессивна. Незначительна доля картонной тары из пятислойного гофрокартона. Практически отсутствует производство упрочненного и влагостойкого гофрокартона. Это не позволяет полностью удовлетворить запросы потребителей, и поэтому не менее 25% тары из гофрокартона на российский рынок ввозится из-за рубежа.

Один из существенных недостатков гофрированного картона -слабая влагопрочность. Это значительно сужает сферу его применения в тех случаях, когда требуется сохранение прочности упаковки в условиях повышенной влажности. Между тем, опыт зарубежных стран показывает, что именно применение тары из упрочненного гофрированного картона и картона с защитными свойствами наиболее эффективно, поскольку при этом значительно расширяется область применения и обеспечивается экономное расходование ресурсов на тару.

Потребность в гофрированном картоне повышенной прочности и влагопрочности в России составляет примерно 120-130 млн. м 2. Однако отечественное производство его до настоящего времени не организовано. Тара из картона повышенной прочности необходима для упаковки изделий бытовой техники и радиоэлектронной аппаратуры, изделий машиностроения и химической промышленности, метизных изделий, металлокорда, а также продовольствия для Минобороны.

Контейнеры из многослойного гофрокартона на Западе широко используются в автомобильной промышленности, машиностроении для перевозки отдельных тяжелых узлов и деталей, мотороллеров и мотоциклов в сборке. Конструкции таких контейнеров могут варьироваться. Наиболее распространен 4-х клапанный ящик. Применяются комбинации гофрокартонной обечайки с пластиковым дном и крышкой, устанавливаемые на деревянный "европоддон" размером 1200x800 мм - Euro Tray-Pak, а также контейнеры Uni-Pak с пластиковым дном-поддоном размером 1200x800 и 1200x1000 мм и пластиковой крышкой.

Также растет и потребление высокохудожественной упаковки из гофрокартона. Такая упаковка широко применяется для товаров, реализуемых в розничной сети. Ее основные функции — реклама в местах продажи продукции и дополнительная возможность идентификации товара на всем пути его следования к потребителю. Благодаря преимуществам офсетной печати высокохудожественная упаковка успешно выполняет такие функции.

Существующий дефицит упаковки из гофрированного картона покрывается за счет импорта.

Ввоз гофропродукции в Россию из других стран, включая Белоруссию, стабилизировался в 2001-2002 гг. примерно на одном уровне. В 2001 году его величина составила 110,2 млн.м2, в 2002 году - 107 млн.м2 . Общий объем импорта гофрокартона за 2003 год составил порядка 135-140 млн. м2 и превысил показатель 2000 года на 43,5% [27].

Гофропродукция поставляется в Россию более чем из 20 стран, но явным лидером в последние годы является Белоруссия. В 2003 г. из данной страны было поставлено 74,1 млн. м гофропродукции или 67,2% всего импорта. В 2004 году отмечалось небольшое снижение объемов поставок -до 67,4 млн. м и, соответственно, уменьшение доли белорусской гофропродукции в общем объеме российского импорта - до 63%. В 2005 году «Светлогорским ЦБК» (Белоруссия) было экспортировано в Россию 60-65 млн.м . Что касается импорта по странам в 2005 году, то его объем (помимо импорта из Белоруссии) составил 75-78 млн. м . Из них около 25% [27] приходится на Польшу. А половина импорта (около 50%), не включая Белоруссию, ввозится из Украины (около 37-39 млн. м ).

Из вышесказанного видно, что, несмотря на увеличивающиеся каждый год объемы производства гофрированного картона, спрос на него на российском рынке растет с опережающими темпами, что, в свою очередь, вызывает необходимость увеличения импорта тары данного вида.

Увеличение объемов изготовления гофрокартона может произойти либо за счет строительства новых производственных мощностей, что требует крупных инвестиций, либо за счет разгона агрегатов, что при нынешнем уровне автоматизации приводит к увеличению брака.

Необходимость увеличения производительности путем разгона агрегатов и снижение брака, возрастающие требования потребителей к качеству упаковочного материала заставляют производителей всё больше внимания уделять вопросам автоматизации производств.

В сегменте рынка более дешевой продукции (стандартная гофротара, в том числе из макулатурного сырья) круг конкурентов расширяется -наряду с крупными участниками рынка в борьбу за покупателя вступают малые предприятия. Среди менеджеров крупных компаний, формирующих данный сегмент рынка, наиболее распространено мнение, что именно мелкие фирмы являются их основными конкурентами, привлекающие потребителей низкими ценами в ущерб качеству и возможностью применения «серых» схем расчетов [7].

Исходя из вышесказанного, потребность внедрения автоматики на отдельных узлах перерастает в необходимость решения задачи оптимального управления процессом в целом.

Управление процессом производства гофрированного картона является достаточно сложной задачей по целому ряду причин. Технологический режим процесса определяется большим количеством режимных переменных. Кроме того, на процесс действуют существенные возмущающие воздействия. Имеет место непрерывное изменение качества поступающего на агрегат сырья. Определенный вклад в нарушение установившегося технологического режима вносит изменение технического состояния оборудования.

Все это требует частой перестройки технологических режимов и многокритериального поиска оптимальных режимов управления. Поиск оптимальных управлений путем проведения экспериментов невозможен в связи со значительными материальными затратами и сложностями подбора параметров многостадийного процесса.

Внедрение систем оптимального управления агрегатом наталкивается, в свою очередь, на ряд трудностей. В первую очередь, это связано с вопросами построения адекватных математических моделей процесса производства гофрированного картона.

Развитие методологии ЭИМ [81] позволило расширить возможности моделирования взаимовлияющих процессов тепловлажностной обработки, а также её использования для целей управления [84]. При этом технологические параметры изучаемого объекта интерпретируются в виде их электрических аналогов, а их взаимосвязи описываются наборами физико-технических эффектов. Это позволяет создать модель на базе универсальных структурных единиц и быстро перестраивать её при изменении конструкции агрегата, включении или отключении некоторых узлов, переходе на новые виды сырья.

Построение математической модели процесса производства гофрированного картона открывает значительные перспективы для расширения возможностей оптимального управления. Следует учесть, что для высокопроизводительных процессов с большой энергоемкостью, к которым относится и производство гофрокартона, внедрение систем оптимального управления позволит получить значительную экономию энергоносителя.

Таким образом, разработка эффективных автоматизированных систем управления процессом производства гофрированного картона, которые смогут повысить производительность оборудования, улучшить качественные показатели выпускаемого продукта и снизить энергопотребление агрегата, является, несомненно, актуальной научной и практической задачей.

Целью настоящей работы является повышение эффективности управления агрегатом по производству гофрированного картона за счет внедрения систем оптимального управления технологическим процессами.

С учетом вышесказанного, цель настоящей работы является актуальной.

Соответствующей указанной цели научной задачей является разработка алгоритмов оптимального управления процессом производства гофрокартона. При этом в качестве основной трудности можно выделить отсутствие полного математического описания объекта. Следует отметить, что в литературе вопросы моделирования взаимовлияющих процессов тепловлагопереноса в материалах волокнистой структуры недостаточно проработаны.

Основные задачи исследований:

- провести анализ современного состояния вопросов автоматизации и управления процессом производства гофрированного картона;

- рассмотреть процесс производства применительно к целям оптимального управления, определить пути совершенствования системы управления гофроагрегатом;

- сформулировать задачу оптимального управления процессом производства гофрированного картона;

- построить энергоинформационную модель процесса;

- разработать алгоритмы оптимизации процесса производства гофрированного картона с использованием энергоинформационных моделей;

- разработать систему управления, реализующую алгоритмы оптимизации процесса.

- исследовать эффективность разработанной системы управления агрегатом с использованием метода имитационного моделирования. Методы исследования. Для решения поставленных задач применялись методы энергоинформационного, имитационного моделирования, теория управления, методы оптимизации, динамическое программирование.

Научная новизна работы:

- построена энергоинформационная модель процесса производства гофрированного картона для решения задач оптимального управления технологическим процессом;

- разработан алгоритм расчета по энергоинформационным моделям объекта управления;

- поставлена и решена задача оптимального управления многостадийным процессом производства гофрированного картона. Практическая ценность работы:

- рассчитаны управляющие воздействия для обеспечения оптимального режима работы агрегата;

- создано программное обеспечение, реализующее алгоритм оптимизации процесса производства гофрированного картона с использованием энергоинформационной модели процесса;

- разработана система оптимального управления процессом производства гофрированного картона, позволяющая повысить эффективность процесса.

Реализация результатов работы.

Основные выводы и положения диссертационной работы используются при выполнении учебно-исследовательских работ по курсам «Математические модели и методы технической кибернетики», «Теория автоматического управления» студентами специальности № 220301 "Автоматизация технологических процессов и производств". Применение научных результатов подтверждено актом об использовании результатов диссертационной работы.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на: - Международной научной конференции «ММТТ-21» - г. Саратов,

2008 г.;

- международной научной конференции «ММТТ-20» — г. Ярославль, 2007г.;

- международной научной конференции «ММТТ-18» - г. Казань, 2005 г.;

- международной научно-практической конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов)» - г. Москва, 2002 г.;

- конференциях профессорско-преподавательского состава ФГОУ ВПО «АГТУ».

По теме диссертации автором опубликовано 13 печатных работ, в том числе 4 в журналах по списку ВАК, получено 4 свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Основная часть работы изложена на 148 страницах, содержит 56 рисунков, В таблиц, список литературы, состоящий из 98 наименований публикаций отечественных и зарубежных авторов и 6 приложений.

Общим результатом работы является научно обоснованное решение задачи управления процессом производства гофрированного картона с использованием энергоинформационной модели. В процессе решения данной задачи получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ процесса производства гофрокартона как объекта управления, выявлены особенности процесса, затрудняющие его автоматизацию. Поставлена задача оптимального управления статическим режимом для повышения эффективности процесса.2. Построена энергоинформационная модель процесса производства гофрокартона для целей оптимального управления.3. Разработан алгоритм расчета по энергоинформационной модели, оценена адекватность полученной модели с использованием критерия Фишера, показавшего, что модель в исследованной области адекватна объекту с доверительной вероятностью 0,95.4. Решена задача оптимального управления многостадийным процессом производства гофрокартона на основе энергоинформационной модели.5. Разработана система оптимального управления процессом производства гофрокартона, включающая алгоритмическое и техническое обеспечение.6. Произведена оценка эффективности системы оптимального управления методом имитационного моделирования. Показано, что предлагаемая система позволит снизить себестоимость на 1,78 %.

1. Андреева В.В. «Имитационное моделирование процесса управления технологическим объектом»// вестн. самар. гос. техн. ун-та. сер. физико -математические науки. - 2001. - №13. - 165-169.

2. Аоки М. Введение в методы оптимизации. Перев. с англ., Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», М., 1977,344 с.

3. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский A.M. и др. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова.- М.: Энергоатомиздат, 1991.- 1232 с.

4. Бабурин В. и др. Исследование теплопереноса в процессах контактной сушки бумаги: Сб. тр. ЦНИИБа, 1978.- № 15.- 57-60.

5. Базаров И.П. Термодинамика. - М.: Высш. шк., 1991.- 376. с.

6. Баранкевич А.С. Гофрокартонная Америка: Краткая информация о североамериканской гофроиндустрии // Гофроиндустрия - международный журнал. - 2004 - № 2

7. Баранкевич А.С. Как производится гофрокартон - статья // Гофроиндустрия - международный журнал № 2, 2004 г.

8. Баранкевич А.С. Раскат, гофропресс и поперечный нож. Обзор основных узлов гофроагрегата// Гофроиндустрия — международный журнал. - 2004 - № 2

9. Баранкевич Европейский разгон // Гофроиндустрия - международный журнал. - 2004 - № 3

10. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Издатинлит, 1960. 400 c.

11. Беллман P., Дрейфус Прикладные задачи динамического программирования. М.: Наука, 1965. 458 с.

12. Беллман Р., Энджел Э. Динамическое программирование и уравнения в частных производных: перев.с англ. М.: Изд-во «МИР», 1974. - 206 с.

13. Белов Г.В. Термодинамическое моделирование: методы, алгоритмы, программы. - М: Научный Мир, 2002. - 184с.

14. Вельский А.П., Дмитриева СИ., Моисеев Ю.Б. Расчет температурного поля картона в периоде прогрева // Машины, конструирование, расчеты и оборудование ЦБП: Межвузовский сб. науч. тр.- Вып. П.- Ленинград: ЛТА, 1979.- 44-47.

15. Букин, А.А. Тара и ее производство / А.А. Букин, Н. Хабаров, П.С. Беляев, ВТ. Однолько. - Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. - Ч. 1.-88 с.

16. Бумага для гофрирования. ГОСТ 7377-85.

17. Валы гофрирующие. Профили. Основные размеры. ОСТ 26-08-888- 86.

19. Волкова Г.В., Федосов СВ., Липин А.Г., Павлов А.Л. Моделирование процесса сушки листовых материалов в условиях контактно-конвективного подвода теплоты // Изв. Иван, отд-ния Петр, акад. наук и искусств.- 1999.- № 4.- С 88-91.

20. Громов Ю.Ю., Земской Н.А., Лагутин А.В., Иванова О.Г., Тютюнник В.М. Специальные разделы теории управления. Оптимальное управление динамическими системами: Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2004. 108 с.

21. Губерман М.С., Сакалов М.А., Герасимов М.Н., Мезина Е.Е. Математическое моделирование внутреннего влагопереноса при термовлажностной обработке текстильных материалов // Изв. вузов. Технол. текстил. пром-сти.- 1999.- № 2.- 133-136.

22. Густав Олссон, Джангуидо Пиани Цифровые системы автоматизации и управления. — СПб.: Невский Диалект, 2001. -557 с: ил.

23. Егоров В., Мирахмедов Д. А. Моделирование и оптимизация в АСУТП - Т.: Мехнат, 1987, - 200 с.

24. Ермишкин А. Обзор российского рынка гофрокартона. Pakko Graff Agensy Packaging & Business Analitics.- 2002.- № 1 - C . 20-22.

25. Жучков П.А. Процессы сушки в ЦБП. - М.: Лесн. пром-сть, 1965.- 250с.

26. Жучков П.А. Расчет и проектирование тепломассообменных установок ЦБП. - М . : Лесн. пром-сть, 1982.- 114 с.

27. Зарипов М.Ф., Зайнуллин Н.Р., Петрова И.Ю. Энергоинформационный метод научно-технического творчества. М., ВНИИПИД988, 124 с.

28. Зарипов М.Ф., Никонов А.И., Петрова И.Ю. Элементы теории информационных моделей преобразователей с распределенными параметрами // Уфа, БФ АН СССР, 1983.- 155 с.

29. Иванов Н. Технология бумаги. - М.: Лесн. пром-сть, 1970.- 696 с.

30. Исаев Б. «Клеи для производства гофрокартона, часть 1» // Тара и упаковка - 2001. - № 6. - 26-27.

31. Исаев Б.И. «Клеи для производства гофрокартона, часть 2» // Тара и упаковка - 2002. - № 1. - 10-11.

32. Исаев Б.И. Проблемы качества гофрокартона.//Тара и упаковка. - 2001.-№5. 44-46.

33. Исследование влияния влажности и температуры на коробление гофрокартона // Boxboard Containers.- 1978.- № 4.- 25-29. Перевод НИИЦмаша Ф-839.

34. Исследование конструкции, разработка методики и уточнение расчётов технических и технологических параметров узлов линий по производству гофрированного картона.: Отчёт / НИИЦмаш; Тема 0455-86-28. № ГР 80042256. Инв. № 623.- Петрозаводск.- 1987.- с. 84.

35. Исследовательская компания «Аберкейд» Маркетинговое исследование «Рынок гофрокартона в РФ». - М. 2004 - 142 с.

36. Картон для плоских слоев гофрокартона. ГОСТ 7420-89.

37. Кокуев А.Г. Анализ показателей точности и устойчивости гофролинии как объекта управления /А.Г. Кокуев// Юбилейный сборник научных трудов «Автоматика и электромеханика». - Астрахань: Изд-во АГТУ,2002. - С . 169-172.

38. Кокуев А.Г. Информационно-управляющая система расчетного прогнозирования предварительной тепловлажностной обработки слоев гофрокартона /А.Г. Кокуев// Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов-2007-№ 9 - С . 144-146.

39. Кокуев А.Г., Моделирование режима тепловлажностной обработки гофрированного картона /А.Г. Кокуев, Л.И. Прохватилова// Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-18». - Казань: Изд-во КГТУ, 2005.-C.152-153.

40. Кокуев А.Г., Приборно-вычислительный комплекс экспресс-анализа динамики нестационарного температурного поля тонколистового материала /А.Г. Кокуев, Д.В. Карбышев, В.А. Филин// Приборы- 2002.-№ 10.-С. 66.

41. Кокуев, А.Г. Модель расчетного прогнозирования тепловлажностного состояния однослойного картона / А.Г. Кокуев, Л.И. Прохватилова // Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-20». -Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2007. - 144-146.

42. Коновалов В.И., Пахомов А.Н., Гатапова Н.Ц., Колиух А.Н. Методы решения задач тепломассопереноса. Теплопроводность и диффузия в неподвижной среде. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. 80 с.

43. Коновалов В.И., Самех Хану ни, Туго луков Е.Н., Гатапова Н.Ц., Коробова И.Л., Михайлов Б.Н., Сергеева Е.А. К расчету внешнего тепло- и массообмена при сушке и нагреве волокнистых материалов // Вестник ТГТУ. 1997. Т. 3, № 1-2. 47 - 60.

44. Коновалов В.И., Туголуков Е.Н., Гатапова Н.Ц., Самех С. Хануни, Коробова И.Л., Пахомов А.Н., Сергеева Е.А. К расчету внутреннего тепло-и массопереноса и кинетики нагрева волокнистых материалов // Вестник ТГТУ. 1997. Т. 3, № 3. 224 - 236.

45. Кононов Б.В. Гофрированный картон. - М.: Лесн. пром-сть, 1976.- 260с.

46. Контроль за короблением и проблемы клеенанесения при производстве гофрокартона // International Paper Board Industry .- 1987.- Т. 30, № 1.- 70-82. Перевод НИИЦмаша №1314.

47. Кроттшинг И., Отто В. Способность гофры сохранять форму в \ зависимости от скорости гофроагрегата и влажности гофрированного полотна // Das Papier.- 1977.- № 3.- 85-94. Перевод НИИЦмаша Ф1205.

48. Ларичев О.И., Горвиц Г.Г. Методы поиска локального экстремума овражных функций М.: Наука, 1989. - 95 с.

49. Лыков А. В. «Теория сушки». М.: Энергия, 1968. - 472 с.

50. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978.- 480 с.

51. Маркетинговое Агентство Step by Step «Аналитический отчет по маркетинговому исследованию «Анализ российского Рынка тары и упаковки». - М. 2007 - 129 с.

52. Мартюшев Л.М. Принцип максимальности производства энтропии в физике и смежных областях / Л.М. Мартюшев, В. Д. Селезнев. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 83 с.

53. Мичник Ю.О., Петрова И.Ю. «Энерго-информационное моделирование магнитоупругого эффекта» // информационные технологии моделирования и управления - Международный сборник научных трудов. Выпуск 12. Издательство "Научная книга" - 2004. - 98-104.

54. Муромцев Д.Ю., Погонин В.А. Системы энергосберегающего управления. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. 92 с.

55. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений.— Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985.— 248 с.

56. Петрова И.Ю. Микроэлементы систем управления с распределенными параметрами различной физической природы.- М.: Наука, 1979.-111с.

57. Пономарев СВ., Мищенко СВ., Дивин А.Г. Теоретические и практические аспекты теплофизических измерений: Монография. В 2 кн. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2006. Кн. 2. 216 с.

58. Пригожий И. Современная термодинамика / И. Пригожий, Д. Кондепуди. М.: Мир, 2002. 462 с.

59. Примаков Ф., Барбаш В.А., Мороз В.Н. «Клеи для производства продукции из картона и бумаги» // Упаковка. — 2004. — № 1. - 14-16.

60. Прохватилова Л.И. Энергоинформационное моделирование процесса тепловлажностной обработки гофрированного картона /Л.И. Прохватилова, А.Г. Кокуев// Сб-к трудов Международной научной конференции «ММТТ-21». - Саратов: Изд-во СГТУ, 2008. - 163-165.

61. Развитие прогрессивной технологии и оборудования гофротарного производства и проблемы создания новых видов картонной тары.- В экспресс-информ: Отечест. произ. опыт.- (ХМ-8 Цел. бум. маш-ние; Вып. 2).- М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1985.- 12 с.

62. Решетин О.Л., Орлов С Ю . Теория переноса тепла и влаги в капилярно-пористом теле. - ЖТФ, 1998, 68, 2, 140-142.

63. Рудобашта СП., Карташов Э.М. Диффузия в химико- технологических процессах. М.: Химия, 1993. 208 с.

64. Самарский А. А., Вабищевич П. Н. «Вычислительная теплопередача.» — М.: Едиториал УРСС, 2003. — 784 с.

65. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2002610070. Определение времени и места склеивания гофрированного картона / Кокуев А.Г., Филин В. А., Карбышев Д. В.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 22.01.2002.

66. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007614330. Vlagoterm: Расчет динамики распределения температуры и влажности слоев гофрированного картона / Коку ев А.Г.; Зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 10.10.2007.

67. Справочник бумажника Т. 2.- М.: Лесн. пром-сть,.1968.- 590 с.

68. Стрейц В. Возможности табулирования оптимальных процессов регулирования и полученные до сего времени результаты // Труды I конгресса IF АС. - М., 1961. -, т.1. - 123-139.

69. Теоретические основы тепло- и массообмена в контактных аппаратах.- Л.: Энергоатомиздат, 1985.- 192 с.

70. Туголуков Е.Н. О возможностях и преимуществах использования аналитических методов решения задач теплопроводности и диффузии // 3 науч. конф. Тамб. гос. техн. ун-та, Тамбов, 16-17 апр., 1996: Кратк. тез. докл.- Тамбов, 1996.- 134 с.

71. Уильям Система управления процессом производства гофрированного картона. // Pulp and Paper Canada.- 1976.- Т. 77, № 10.- 57-62. Перевод НИИЦмаша Ф-850.

72. Филин В. А. Информационно-вычислительная система контроля режима тепловлажностной обработки рулонного материала /А.Г. Кокуев, В.А. Филин// Приборы.- 2001. - № 10 (16).- 23-25.

73. Филин В.А. Синтез и расчёт цепей неэлектрической природы и их практическое приложение к задачам моделирования тепловой системы гофролинии: Моногр.- Астрахань: Изд-во АГТУ, 2001.- 256с.

74. Филин В.А. Изменение влажности полотна в процессе производства гофрированного картона // Совершенствование техн. тарного картона и картонной тары: Сб. тр.- М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986.- 26-34.

75. Филин В.А. Исследование гофроделательного агрегата как объекта управления процессом сушки гофрированного картона: Автореф. дис. канд. техн. наук: 05.21.03 / Сибир. технол. ин-т.- Красноярск, 1974.- 18 с.

76. Филин В.А., Антоненко Т.Г., Благомыслов В.И., Калоев B.C. Термовлажностная обработка, исключающая коробление гофрированного картона // Бумажная промышленность.- 1987.- № 4.- 24-26.

77. Филин В.А., Евдокимов А.И., Благомыслов В.И., Калоев B.C. Оценка режима тепловой обработки гофрированного картона. — «Целлюлоза, бумага и картон»; Вып. 14. - М.: ВНИГШЭИлеспром, 1987.-С. 26-34.

78. Филин В.А., Кокуев А.Г., Карбышев Д.В. Информационно- вычислительная система контроля теплового режима гофрирования бумаги // Приборы.- 2002.- № 10.- 66-68.

79. Хоффман Ф. Степень влияния отдельных механизмов на возникновение коробления. Заключительная инженерная работа. Инженерная школа бумаги и техники упаковок.- Альтенбург, 1979.- 10. Перевод НИИЦмаша Ф-1297.

80. Централизованная система управления гофрировальным агрегатом. // Paper board PacKaging.- 1976.- № П.- 27, 28, 30, 32, 34. Перевод НИИЦмаша Ф-966.

81. Шаталов А.С. Структурные методы в теории управления и электроавтоматике. - М-Л.: Госэнергоиздат, 1962.- 260 с.

82. Bradatsch Е., Developrmets at the wet end ef high speed comigators // International Paper Board Industry.- 1983.- Vol. 26, № 5.- P. 54-60.

83. Crottsching I., Otto W. Uber der daufverhalten von Wellenpapieren. Feil IVb: Die Formbestandipkelt unter dem EinfluP von Bahnspannung, Temperatur und dinfendruck der Riffelwalzen // Papier (Osterr).- 1977.- Vol. 31, № 4.- P. 129-136.

84. Lagergren S., Stevenson G. F. Warp study involved a Variety of Instruments // Box Board Containers.- 1977.- № 6.- P. 39-43.

85. Reklaitis G., Ravindran A., Ragsdell K. Engineering optimization methods and applications / John Wiley and sons- 1983.- Vol. 1, P. - 348.

86. Reklaitis G., Ravindran A., Ragsdell K. Engineering optimization methods and applications / John Wiley and sons- 1983.- Vol. 2, P. - 320.

87. Spall, James C. Introduction to stochastic search and optimization : estimation, simulation, and control / James C. Spall.-2003.-P.615

88. Zhigljavsky A., Zilinskas A. Stochastic global optimization / Springer Science+Business Media, LLC. -2008. -P. 262