автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Оптимизация управления процессов сушки строительных материалов и изделий из древесины

кандидата технических наук
Редин, Иван Васильевич
город
Москва
год
2004
специальность ВАК РФ
05.13.06
цена
450 рублей
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Оптимизация управления процессов сушки строительных материалов и изделий из древесины»

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация управления процессов сушки строительных материалов и изделий из древесины"

На правах рукописи

РЕДИН ИВАН ВАСИЛЬЕВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Специальность 0S.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (строительство)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2004

Работа выполнена в Московском государственном строительном университете,

г.Москва

Научный руководитель:

Доктор технических наук, Завьялов Владимир Андреевич.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ;

Доктор технических наук, профессор Марсов Вадим Израилевич Кандидат технических наук Захаров Ярослав Владимирович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Закрытое Акционерное Общество «Научно-Технический центр МЗТА»

Защита состоится марта 2004 года в << ^ » часов на заседании дис-

сертационного совета Д.212.138.01 при Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе д. 26, ауд. 321-г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГСУ.

/5

Автореферат разослан февраля 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного-совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Современный объем жилищного и коммунального строительства требует значительных расходов энергии для производства строительных материалов и изделий.

Одновременно с увеличением объема жилищного и промышленного строительства во всем мире растут требования к экологичности строительных материалов и изделий. Вместе с тем увеличивается тенденция к развитию технологий и мероприятий, обеспечивающих эффективное расходование энергетических ресурсов при их производстве.

Указанные требования непосредственно связаны с поиском альтернативных источников сырья для строительных материалов и изделий, обеспечивающих их экологичность и низкую энергоемкость.

Одним из альтернативных источников сырья для производства строительных материалов и изделий является древесина.

Помимо экологичности и технологичности древесины, позволяющих использовать ее при малоэтажном строительстве и сооружении пространственных конструкций, к достоинствам древесины как материала следует отнести воспол-няемость ресурсной базы.

Расход энергии на обработку древесного сырья и изготовление строительных конструкций ниже в 8-10 раз, чем при работе с металлическим материалом, и в 3-4 раза - с железобетоном.

Деревянные изделия широко используются в строительстве гражданских, административных и промышленных зданий по различным конструктивным схемам, в том числе пространственным.

Современные технологии производства строительных материалов и изделий из древесины позволяют достичь высоких показателей устойчивости их формы и размеров. Современные биозащитные составы позволяют древесине на равных конкурировать со стальными и железобетонными конструкциями в атмосфе-

ростойкости. Зачастую строительные материалы и изделия из древесины выигрывают из-за более низкой себестоимости производства.

Общим, для всех производств, использующих древесное сырье для производства материалов и изделий, является присутствие в технологии обработки процесса сушки, целью которого является превращение древесины из природного сырья в промышленный материал с коренным улучшением его биологических, физико-механических, технологических и потребительских свойств.

Из всех этапов технологии производства материалов и изделий из древесины процесс сушки является наиболее энергоемким и длительным.

По опубликованным в литературе данным на сушку строительных материалов и изделий расходуется около 12 % всех топливно-энергетических ресурсов страны. Применительно к производству материалов и изделий из древесины, при стопроцентной камерной сушке расходуется 70-75 процентов тепловой и 40-50 процентов электрической энергии общих энергозатрат.

Снижения энергоемкости строительных материалов и изделий из древесины можно добиться путем совершенствования систем автоматизации управления процессом сушки за счет рационального использования тепловой энергии.

Уже на начальном этапе автоматизации управления режимом сушки удается сократить удельный расход энергии на 30-35%.

Дальнейшее снижение энергоемкости строительных изделий может быть достигнуто за счет оптимизации систем управления, как режимом сушки, так и другими процессами, обеспечивающими этот технологический передел энергоресурсами.

В настоящее время автоматизация процесса сушки древесины сводится к следующим операциям:

1) поддержание заданных в соответствии с режимом параметров сушильного агента;

2) изменение с заданной периодичностью направления движения сушильного агента;

3) уменьшение скорости движения сушильного агента по достижению высушиваемым материалом определенной влажности;

4) автоматический переход установки (при достижении высушиваемым материалом переходной влажности) с одного этапа сушки на следующий этап;

5) своевременному прекращению процесса сушки по достижению материалом конечной влажности.

Современный уровень развития технических средств автоматики, а именно существующие программируемые автоматические регуляторы и датчики влажности дистанционного действия, позволяют реализовать многоэтапный процесс сушки древесины, обеспечивающий необходимый уровень качества сушки, производительности сушильных установок и относительно низкую энергоемкость процесса.

Условие многоэтапности процесса сушки приводит к увеличению количества переходов, во время которых объект управления находится в состоянии нестационарного движения, что в свою очередь ведет к увеличению непроизводительных затрат энергии. Это явление объясняется произвольностью траектории движения объекта управления, которая не позволяет обеспечить минимально возможные потери тепла в окружающую среду.

Кроме того, существует проблема подбора коэффициентов настроек автоматических регуляторов, который носит скорее эмпирический, чем аналитический характер и базируется на стремлении к достижению соответствия качества переходного процесса системы желаемому без учета энергетических параметров системы.

Необходимо также заметить, что определяемые эмпирически коэффициенты настройки регулятора имеют ограниченную область применения, с позиции соответствия качества переходного процесса системы желаемому, так как не учитывают изменение динамических свойств и параметров объекта управления. Это приводит к увеличивающемуся в процессе сушки несоответствию динамических

характеристик системы автоматического управления желаемым характеристикам и ведет к перерасходу энергоносителя.

Исходя из сказанного выше, организация автоматического управления сушкой древесины должна осуществляться с позиции энергетической эффективности при условии соблюдения требований технологии.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что поиск путей оптимизации автоматического управления сушкой строительных материалов и изделий из древесины и методов создания энергетически эффективных систем является актуальной научно-технической задачей, имеющей исключительно важное народно-хозяйственное значение.

Научно-техническая гипотеза работы предполагает развитие нового метода в проектировании локальных систем управления, которые позволяют более эффективно использовать тепловую энергию для сушки строительных материалов и изделий из древесины за счет снижения ее непроизводительных затрат.

Цель работы. Основной целью данной работы являлось теоретическое обоснование метода оптимизации систем управления энергоресурсами в производстве строительных материалов и изделий из древесины и разработка инженерных методов реализации этих систем.

Для достижения выбранной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Формулирование и формализация критериев оптимальности автоматического управления процессом сушки материалов и изделий из древесины, обеспечивающих разработку энергоэффективных систем управления.

2. Разработка математической модели процесса сушки материалов и изделий из древесины в соответствии с принятым критерием оптимальности.

3. Постановка и решение задачи оптимального управления процессом сушки материалов и изделий из древесины.

4. Разработка и моделирование синтезированной системы управления на ПЭВМ.

5. Разработка методики создания систем оптимального управления процессом сушки материалов и изделий из древесины с учетом особенностей его протекания.

6; Технико-экономическая оценка разработанных систем и составление рекомендации по внедрению их в производство.

Методы исследования: Основные научные результаты получены аналитическими методами на основе теории оптимальности, теории эффективности систем, системотехнического подхода и моделирования на ПЭВМ.

Научная новизна работы:

1. Обоснована целесообразность использования критерия энергетической эффективности для синтеза энергетически эффективных систем автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины.

2. Разработана целеориентированная математическая модель объекта управления в соответствии с принятым критерием оптимальности.

3. Разработана методика аналитического определения структуры и численных значений настроек регулирующего устройства, алгоритм функционирования которого учитывает энергетические особенности объекта управления.

4. Разработана новая методика создания оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины, по критерию энергетической эффективности, с учетом особенностей функционирования объекта управления во времени.

На защиту выносятся: методика аналитического определения структуры и численных значений настроек регулирующего устройства, алгоритм функционирования которого учитывает энергетические особенности объекта управления; методика разработки оптимальных систем автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины, по критерию энергетической эффективности, с учетом особенностей функционирования объектов управления во времени.

Методологическая схема исследования

Практическая значимость результатов исследования: На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований решены задачи по созданию и внедрению в практику методики синтеза энергетически эффективных систем автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины. Методики расчега автоматических систем управления сушкой, доведены до инженерных методик, позволяющих определить оптимальные параметры, структуру регулирующего и задающего устройств, а также достаточно строго обосновать алгоритм управления. Результаты исследований, полученные в диссертации, используются и практике разработки систем управления сушкой в ЗАО «МЗТА Инжиниринг» и в учебных курсах подготовки инженеров в МГСУ но специальностям: 2102 «Автоматизация технологических процессов и производств (в строительстве)»; 2913 «Механизация и автоматизация строительства».

Апробация работы: Результаты работы докладывались на научно-практической конференции «Сушка древесины. Проблемы и перспективные решения» (Москва, ВВЦ, 2003 г.), Шестой научно-практической Конференции молодых ученых, аспирангов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 2003 г.), неоднократно обсуждалась на заседаниях кафедры АИСТ МГСУ в 2001 - 2003 гг.

Публикации: Основные результаты научных исследований опубликованы в 6-и научных работах.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 4-х глаз, выводов, изложенных на 146 странице машинописного текста с 29 рисунками и 5 таблицами, содержит список литературы из 103 наименований и 2 приложений.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даются краткие анализ состояния исследуемой задачи, обоснование актуальности темы и цели исследования, краткое изложение состава и результатов работы.

В первой главе диссертации приведен перечень необходимых исходных данных для разработки систем автоматического управления установками, обеспечивающими сушку строительных материалов и изделий из древесины, а также определены цели и объекты исследования. Цели и объекты исследования определены на основе критического анализа известных методов математического описания и автоматизации процессов сушки.

В настоящее время при совершенствовании систем управления сушкой строительных материалов и изделий из древесины преследуются следующие основные цели:

- повышение производительности сушильных установок;

- повышение качества готовой продукции;

- снижение удельных затрат энергии на сушку при условии обеспечения заданного качества готового продукта.

Для достижения этих целей разрабатываются математические модели процессов сушки и на их основе строятся разнообразные варианты алгоритмов управления. При разработке алгоритмов управления обычно учитываются требования технологии сушки, сформулированные в работах Богданова Е. С, Воронова В.Г., Шубина Г. С, В.В, Михайлова и других ученых.

Анализ литературы показал, что процесс сушки строительных материалов и изделий из древесины как объект управления характеризуется нестационарностью, нелинейностью, стохастичностью и распределенностью параметров. Как показали исследования Богданова Е. С, Воронова В. Г., Смирнова С. М., Завьялова В.А. учет всех факторов влияющих на процесс сушки в ее математической модели на практике не дает выигрыша в точности описания этого процесса.

Результаты ряда исследователей показали, что установки для сушки строительных материалов и изделий в рабочем диапазоне изменения технологических параметров с достаточной для практики точностью могут характеризоваться обыкновенными линейными дифференциальными уравнениями.

В качестве переменных состояния и управления в модели Смирнова С. М. приняты отклонения от установившихся значений температур, относительной влажности среды, влагосодержания материала и потока энергии в объект.

(Ш^ёт = аиАи + а]2 Д^+а13 Аи' + Ьц АО; | (1)

где Ъ - текущее время; Ли - отклонение влагосодержания материала; Д^ отклонение температуры среды; - отклонение влагосодержания среды; отклонение притока энергии в объект; ач, Ь^ - постоянные коэффициенты, зависящие от конструктивных и теплофизических свойств материалов изделия и тепловой установки.

В работах Завьялова В. А. показано, что системы управления по температуре среды или материала изделий более просты и надежны в эксплуатации, и с необходимой точностью выполняют требования технологии.

Целью оптимизации систем управления является снижение энергоемкости процесса сушки за счет повышения эффективности использования энергии и уменьшения тем самым непроизводительных затрат.

В связи с вышеизложенным, в работе была поставлена цель разработки энергетически эффективной системы автоматического управления сушкой строительных материалов и изделий из древесины. Для достижения этой цели поставлены задачи исследования вопросов формулирования и формализации критерия оптимальности, разработки математической модели процесса сушки строительных материалов и изделий из древесины, синтеза и реализации оптимальной системы управления процессом сушки с учетом особенностей функционирования объекта управления во времени, а также ее технико-экономической оценка.

Вторая глава посвящена вопросам формулирования и формализации критериев оптимальности, разработки математической модели процесса сушки

строительных материалов и изделий из древесины, ее анализа и исследования с помощью ЭВМ.

Целью управления сушкой является достижение заданного результата за определенное время (Т), при минимальных затратах энергоносителя. Здесь под результатом понимаются конечные значения влагосодержания и(Т) •= ит И распределение его по сечению материала, а под затратами интегральный расход энергоносителя на интервале управления.

Управление ходом процесса сушки осуществляется, как правило, путем изменения температуры и влажности среды рабочего пространства сушильной установки за счет изменения параметров или расхода энергоносителя. Таким образом, эффективность функционирования системы определяется точностью реализации задания параметров сушильного агента и затратами на ее осуществление.

Принятый для использования критерий оптимальности, предложенный Завьяловым В. А., представляет собой квадратичный функционал наиболее общего вида

Л = 5 [Х'А'АХ + 2Х'А'Ви + ХРВ'Ви] дх, (2)

где Т - длительность интервала управления.

Существенным отличием данного критерия оптимальности от других критериев является следующее. Весовые коэффициенты А, В, С функционала критерия оптимальности являются матрицами параметров линейной математической модели объекта управления

(1Х/<к = АХ + Ви, (3)

где X - вектор температур элементов сушильной установки (среда, материал и ограждения); U - вектор управляющих воздействий (потоки энергии к объекту).

Линеаризованная модель (3) процесса сушки получена на основе структуры энергетических и материальных потоков (рис.1) в рассмотренных сушильных ус-

тановках. Численные значения коэффициентов модели (3) определялись по результатам их экспериментального исследования.

Рис. 1

На рис.1 Е|, Е2, Е3 - запасы тепловой энергии соответственно среды, материала и ограждений; М) И М^ запасы влаги соответственно среды и материала; Ом - поток тепловой энергии, поступающий в среду с энергоносителем на поддержание заданной температуры среды рабочего пространства; (^.г - поток тепловой энергии, поступающий в среду с энергоносителем на поддержание заданного влагосодержания среды рабочего пространства; - поток тепловой энергии, передаваемый от среды рабочего пространства к материалу; <2э - поток тепловой энергии, уносимый отработавшим энергоносителем; <3« - поток тепловой энергии, передаваемый от среды рабочего пространства к ограждениям; - поток тепловой энергии от ограждений во внешнюю среду; - поток влаги, вносимый в среду энергоносителем на поддержание заданного влагосодержания среды рабочего пространства; Бг - поток влаги между средой рабочего пространства и материалом; - поток влаги, уносимый отработавшим энергоносителем.

Анализ количественных соотношений численных значений элементов матриц А и В, полученных по результатам исследования процесса сушки с помощью ПЭВМ, показал, что процесс сушки с приемлемой точностью может характеризоваться векторно-матричным уравнением не выше второго порядка.

В третьей главе представлены:

а) постановка и решение задачи оптимального автоматического управления с позиции энергетической эффективности процесса сушки строительных материалов и изделий из древесины;

б) методика аналитического определения структуры и параметров регулирующего и задающего устройств реализующих управление в соответствии с заданной оптимальной траекторией движения объекта;

в) методика синтеза оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины по критерию энергетической эффективности, учитывающей особенности функционирования объекта во времени;

г) инженерный метод построения системы оптимального автоматического управления процессом сушки строительных материалов и изделий из древесины по критерию энергетической эффективности.

С целью разработки оптимальной системы управления весь цикл сушки условно разделен на пять этапов: I - подъем температуры среды рабочего пространства и прогрева материала; II - стабилизация температуры на заданном технологическим регламентом уровне; III - подъем температуры и стабилизация на следующем заданном уровне; IV - - подъем температуры и стабилизация на следующем заданном уровне; V - снижение температуры до заданного значения.

На этапах подъема и снижения температуры задача оптимального управления формулируется как задача программного движения, а на этапе стабилизации температуры, как задача стабилизации.

Для канала энергоноситель - температура мокрого термометра среды рабочего пространства, характеризующего испарительную способность среды рабочего пространства, ставиться задача стабилизации на всех этапах сушки на заданных технологией уровнях.

В работе задача оптимального управления сформулирована в виде задачи математического программирования:

при ограничениях:

Для сформулированной задачи, в соответствии с принципом минимума Понтрягина, вспомогательный функционал имеет следующее выражение

Н==[2тАоТАо2+2итВоТАо2+итВоТВ0и]/2+ЛтАо2+ЛтВ0и-Лт{1Х/ат. (5)

Необходимые условия оптимальности управления можно найти из системы уравнений; составленной из частных производных вспомогательного функционала (5), по входящим в его состав переменных X, ^ Л.

Из полученной системы уравнений и принятых ограничений следует, что

Х(т) = Хо + [Хт-Хо]т/Т,

(7)

г>

1

Х(р) = Хо/р + [Хт-Хо]/(р2ТХ (8)

С учетом полученных результатов, оптимальное управление может быть

пол\ п , " " ения

и (т) = В {(Хт- Хо)/Т - А [Хо + (Хт- Хо)т/Т]}. (9)

Из полученных решений задачи оптимального управления (4) следует, что оптимальная траектория (7) не зависит от динамических свойств объекта управления.

Исходя из результатов решения задачи оптимального управления, для синтеза оптимальной по критерию энергетической эффективности системы автоматического управления процессом сушки из выражения, характеризующего оптимальное управления в операторной форме,- были получены задающее и регули-

рующее устройства, определены их структуры и численные значения коэффициентов.

Применительно к рассматриваемому объекту, регулирующее устройство представляет собой соединенные последовательно ПИД-регулятор и апериодическое звено первого порядка

Wr(p)= R(P) M(p) = [(a2p2+aip+ao)/p] [ 1/(Т2р+1)]. (10)

Таким образом, возможно построение оптимальной системы автоматического управления процессом сушки. Однако создаваемая системы будет оптимальной лишь при условии неизменности динамических параметров объекта управления.

Чем больше отклонение параметров реального объекта управления от расчетных величин, тем больше система управления отклоняется от оптимальной траектории движения, что приводит к снижению энергетической эффективности.

Сушильные камеры периодического действия как объекты управления характеризуются значительным разбросом динамических характеристик, обусловленных внешними факторами - различной степенью заполнения камер, нестабильностью параметров энергоносителя, различной начальной влажностью материала и внутренними факторами - изменение материально-энергетических характеристик высушиваемого материала во времени. Это приводит практически к отсутствию достаточно точных априорных данных о параметрах сушильной камеры как объекта управления на различных режимах ее работы.

Учитывая указанные выше особенности объекта управления, для обеспечения оптимальности системы автоматического управления была применена самонастраивающаяся система управления беспоискового типа с эталонной моделью.

На рис. 2 показана структурная схема беспоисковой самонастраивающейся системы автоматического управления процессом сушки оптимальной по критерию энергетической эффективности по каналам энергоноситель - температура среды рабочего пространства и энергоноситель - психрометрическая разность среды рабочего пространства.

Проведенные исследования показали, что применение беспоисковых самонастраивающихся систем автоматического управления с эталонной моделью сушкой даже при изменении параметров объекта управления в четыре раза практически не влияет на точность движения по оптимальной траектории.

В четвертой главе приведены методика и результаты экспериментальной проверки теоретических положений диссертации, параметров математической модели и работоспособности разработанных систем оптимального управления.

При экспериментальном исследовании динамических свойств сушильной камеры делают ряд допущений: 1) сосредоточенность параметров объекта, 2) ста-

ционарность во времени его динамических свойств и 3) линейность модели сушильной камеры при малых изменениях входных параметров.

Анализ экспериментально полученных переходных процессов показал, что переходные процессы в сушильной камере удовлетворительно аппроксимируются системой двух обыкновенных линейных дифференциальных уравнений второго порядка.

Для экспериментального исследования4 разработанной энергетически эффективной системы управления была создана лабораторная система автоматического управления процессом сушки.

Для создания лабораторной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины был использован пакет моделирования динамических систем Simulink системы MATLAB.

В заключение приведены оценки экономической эффективности разработок. Для оценки экономической эффективности применения предлагаемой системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины оптимальной по критерию энергетической эффективности были использованы следующие показатели: прирост прибыли - ДП; дополнительные капитальные вложения - К; срок окупаемости -Т; годовой экономический эффект -Э.

Экономический эффект применения данной системы оценивался для десяти сушильных камер с одновременной загрузкой равной 226 куб. м. и числом оборотов в год равным 59. При этом прирост прибыли - АП составляет 350895,2 руб/год; дополнительные капитальные вложения - К составляют 191935,5руб; срок окупаемости -Т составляет 0,55 год; годовой экономический эффект - Э составляет 283717,78 руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Анализ существующего положения в области управления процессом сушки материалов показывает, что повышение энергетической эффективности

процесса возможно лишь за счет проведения комплекса мероприятий, направленных на организацию процесса в соответствии с технологическими регламентами; совершенствование конструкций сушильных установок в аэродинамическом и теплотехническом отношении и оптимизацию автоматического управления процессом сушки.

2. Оптимизация автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины должна включать в себя адекватный выбор критерия оптимальности; разработку математической модели процесса сушки материалов с учетом выбранного критерия оптимальности; решение задачи оптимального управления процессом сушки; синтез системы автоматического управления процессом сушки с учетом особенностей его протекания; применение современной технической базы средств управления в виде вычислительных и интеллектуальных устройств.

3. Обработка экспериментальных данных и анализ математической модели с помощью ПЭВМ, разработанной в соответствии с принятым критерием оптимальности, показал, что для конкретной установки возможно упрощение модели и представление ее в виде передаточной функции апериодического звена второго порядка практически без ущерба для точности описания процесса.

4. Разработка энергетически эффективной системы управления процессом сушки целесообразна на базе критерия энергетической эффективности, имеющего квадратичную форму. Критерий энергетической эффективности позволяет аналитически определить оптимальные траекторию и управление объектом управления.

5. Показано, что применение критерия энергетической эффективности для синтеза оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины позволяет аналитически определять вид и настройки регулирующего устройства.

6. Показано, что для реализации оптимальной, по критерию энергетической эффективности, траектории движения объекта управления при значительном из-

менении его динамических характеристик целесообразно применение самонастраивающейся системы автоматического управления.

7. Использование разработанной методики аналитического определения структуры и настроек регулирующего устройства существенно облегчает синтез систем автоматического управления, что приводит к снижению общих издержек при их создании.

8. Применение разработанной энергетически оптимальной самонастраивающейся системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины с эталонной моделью дает существенный экономический эффект, обеспечивает заданное качество обрабатываемого материала и повышает культуру производства.

ОСНОВНОЕ СОДЕЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ АВТОРА:

1. Редин И. В. Вопросы оптимизации режимов тепловлажностной обработкой (ТВО) строительных изделий. Постановка задачи на автоматизацию ТВО строительных изделий. В сб. научных трудов «Автоматизация технологических процессов, строительных машин и оборудования».

33

2. Редин И. В., Завьялов В. А. Основные направления в интенсификации процесса сушки влажных материалов. В сб. научных трудов «Автоматизация технологических процессов, строительных машин и оборудования». - М.: МГСУ, 2002, №2.-18-22

3. Редин И. В. Управление технологическими процессами сушки древесины по информации о состоянии пиломатериалов. В сб. научных трудов «Автоматизация технологических процессов, строительных машин и оборудования». - М.: МГСУ, 2002, №2. -С.36-41

4. Редин И. В., Завьялов В.А. Оптимизация автоматического управления сушкой пиломатериалов с позиции энергетической эффективности. В сб. докла-

дов научно-практической конференции «Сушка древесины. Проблемы и перспективные решения» - М.: НТО БУМДРЕВПРОМ, 2003. -С.14-17

5. Редин И. В., Завьялов В.Л. Энергосбережение при автоматическом управлении сушкой древесных материалов и изделий. В сборнике материалов шестой традиционной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» Ч. 2. -М.: МГСУ, 2003. -С. 185-187

6. Редин И. В. К поиску способов повышения эффективности управления процессом конвективной сушки древесины. В сб. научных трудов «Автоматизация технологических процессов, строительных машин и оборудования». - М: МГСУ, 2002, №3. -С.52-54

Лицензия ЛР № 020675 от 09.12.1997 г.

Подписано в печать 10.02.04 г. Формат 60X80 1/16 Печать офсетная

И- Объем 1,37 п.л. Тир. 120 Заказ

Московский государственный строительный университет. Экспресс-полиграфия МГСУ. 129337, Москва, Ярославское ш., 26.

р-2 ö 4 U

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Редин, Иван Васильевич

Введение.

1. Постановка задачи оптимизации автоматического управления сушкой строительных материалов из древесины с целью снижения их энергоемкости. Ю

1.1. Краткая характеристика технологии строительных материалов из древесины

1.2. Анализ организации процессов сушки строительных материалов из древесины

1.3. Анализ известных математических моделей процесса сушки материалов.

1.4. Анализ существующих методов автоматизации и оптимизации управления процессом сушки строительных материалов из древесины

1.5. Выбор цели и объектов исследования.

2. Анализ материальных и энергетических потоков, разработка и исследование математических моделей процесса сушки строительных материалов из древесины

2.1. Формулирование и формализация критериев оптимальности автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины

2.2. Разработка математической модели процесса сушки строительных материалов из древесины в соответствии с критерием оптимальности.

2.3. Анализ разработанной модели процесса сушки строительных материалов из древесины с помощью ПЭВМ.

3. Синтез системы оптимального автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины по сформулированным критериям.

3.1. Постановка и решение задачи оптимального автоматического управления с позиции энергетической эффективности процесса сушки строительных материалов из древесины.

3.2. Аналитическое определение структуры и настроек регулирующего устройства при синтезе оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины.

3.3. Построение оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины с учетом особенностей его протекания. П

3.4. Разработка инженерного метода построения системы оптимального автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины.

4. Экспериментальная проверка теоретических разработок.

4.1. Оценка результатов экспериментального исследования установок для сушки строительных материалов из древесины.

4.2. Исследование лабораторной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины.

4.3. Технико-экономическая оценка результатов применения оптимизированной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины.

Введение 2004 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Редин, Иван Васильевич

Увеличивающаяся во всем мире тенденция к развитию технологий и мероприятий, обеспечивающих эффективное расходование энергетических ресурсов, а также возрастающие требования к экологичности строительных материалов и изделий, обуславливают все более широкое применение древесины в качестве альтернативного источника сырья при производстве строительных материалов и изделий.

Помимо экологичности и технологичности древесины позволяющих использовать ее при малоэтажном строительстве и сооружении пространственных конструкций, к достоинствам древесины как материала следует отнести также восполняемость ресурсной базы.

Расход энергии на обработку древесного сырья и изготовление конструкций ниже в 8-10 раз, чем при работе с металлическим материалом, и в 3-4 раза - с железобетоном.

Деревянные изделия широко используются в строительстве гражданских, административных и промышленных зданий по различным конструктивным схемам, в том числе пространственным.

Современные технологии производства строительных материалов и изделий из древесины позволяют достичь высоких показателей устойчивости их формы и размеров. Существующие атмосферостойкие биозащитные составы позволяют древесине на равных конкурировать со стальными и железобетонными конструкциями. Зачастую строительные материалы и изделия из древесины выигрывают из-за более низкой себестоимости производства.

Первичным видом сырья в деревообработке являются крупные сортименты от лесозаготовительных производств - пиловочник, шпальник, балансы, дрова др., на базе которых выделяются специфические производства — лесопиление, шпалопиление, производство фанеры, шпона, плит и др. На базе указанных вторичных материалов, выделяются производства строительных конструкций, столярных изделий, отделочных материалов, комплектов деревянных домов. Каждое из производств отличается собственной спецификой, с присущим только им технологиями и оборудованием, и соответствующими справочными и нормативным документами.

Общим, для всех производств, использующих вторичное сырье для производства материалов и изделий, является присутствие в технологии обработки процесса сушки, целью которого является превращение древесины из природного сырья в промышленный материал с коренным улучшением его биологических, физико-механических, технологических и потребительских свойств.

Из всех этапов, присутствующих в технологии производства строительных материалов и изделий из древесины, процесс сушки является наиболее энергоемким и длительным.

По опубликованным данным при стопроцентной камерной сушке расходуется 70 - 75 процентов тепловой и 40 -50 процентов электрической энергии от общих энергозатрат. Длительность процесса, в зависимости от породы, толщины и требований к качеству материала, может достигать 50% от общей продолжительности технологического цикла.

В свете повышения тарифов на тепловую и электрическую энергию мероприятия направленные на снижение энергоемкости сушильных установок и увеличения их производительности приобретают все большее значение и прямым образом отражаются на конкурентоспособности продукции предприятий строительных материалов и конструкций из древесины.

Решение проблемы снижения энергоемкости процесса сушки и повышения производительности сушильных установок предполагает проведение мероприятий направленных на совершенствование технологии сушки древесины, совершенствование существующих и создание новых конструкций сушильных установок, оптимизацию автоматического управления процессом сушки материалов из древесины.

В настоящее время автоматизация процесса сушки материалов из древесины сводится к следующим операциям: поддержанию заданных в соответствии с режимом параметров сушильного агента; изменению с заданной периодичностью направления движения сушильного агента; уменьшению скорости движения сушильного агента по достижению высушиваемым материалом определенной влажности; автоматическому переходу установки, по достижению высушиваемым материалом переходной влажности, с одного этапа сушки на последующий этап; своевременному прекращению процесса сушки по достижению материалом конечной влажности.

Современный уровень развития технических средств автоматики, а именно существующие программируемые автоматические регуляторы и датчики влажности дистанционного действия, позволяют реализовать многоэтапный процесс сушки древесины, обеспечивающий необходимый уровень качества сушки и производительности сушильных установок.

Условие многоэтапности процесса сушки приводит к увеличению количества переходов, во время которых объект управления находится в состоянии нестационарного движения, что в свою очередь ведет к увеличению непроизводительных потерь из-за неизвестности траектории движения объекта управления, обеспечивающей минимально возможные потери тепла в окружающую среду.

Кроме того, существует проблема подбора коэффициентов настроек автоматических регуляторов, носящего скорее эмпирический, чем аналитический характер, и базирующегося на стремлении к достижению соответствия качества переходного процесса системы желаемому без учета энергетических параметров системы.

Необходимо также заметить, что определяемые коэффициенты настройки регулятора имеют ограниченную область применения, с позиции соответствия качества переходного процесса системы желаемому, так как не учитывают изменение динамических свойств и параметров объекта управления. Это приводит к увеличивающемуся несоответствию динамических характеристик системы автоматического управления в процессе своего функционирования желаемым характеристикам и ведет к перерасходу энергоносителя.

Исходя из сказанного выше, организация автоматического управления сушкой древесины должна осуществляться с позиции энергетической эффективности. При этом целесообразно решить задачу синтеза оптимального закона управления отдельным агрегатом сушки древесины с позиции определенного критерия оптимальности при соблюдении требований технологии.

Как показал обзор литературы, в практике автоматизации тепловых процессов выработано множество оценок (критериев) оптимальности систем и создано большое разнообразие математических моделей объектов управления. Если для создания математических моделей с успехом применяется единый подход, который базируется на материальных и энергетических балансах, то критерии оптимальности формулируются лишь на основе опыта разработчиков систем управления в соответствии с конкретными технологическими требованиями.

К этому следует добавить, что формулирование критерия и построение модели не рассматриваются разработчиками как единый процесс. Это приводит к серьезным затруднениям при решении задач оптимального управления и созданию управляющих устройств, закон функционирования которых практически мало учитывает свойства объектов управления. Желательно, чтобы критерий давал возможность аналитического решения задачи оптимального управления.

Построение математической модели сушки древесины с учетом предварительно сформулированного критерия оптимальности позволяет получить модель объекта управления, позволяющей, в совокупности с критерием оптимальности, аналитически решить задачу оптимального управления, определить оптимальную траекторию движения объекта и синтезировать регул ирующее устройство, алгоритм которого максимально учитывает свойства объекта управления для достижения цели управления. Такой подход дает существенные преимущества при проектировании и использовании оптимальных систем. Таким образом, задача синтеза энергетически эффективных систем, обладающих перечисленными свойствами, является актуальной.

Основной целью данной работы является теоретическое обоснование метода оптимизации систем управления энергоресурсами в производстве строительных материалов из древесины и разработка методики реализации этих систем. Используемый, в данной работе, для синтеза оптимальной системы управления процессом сушки критерий оптимальности позволяет достаточно полно учесть свойства объекта управления для обеспечения максимальной эффективности синтезируемой системы управления, а также учесть требования технологии.

После построения математической модели объекта управления возможно аналитическое решение задачи оптимального управления, причем закон управления может быть представлен в виде явной функции состояния объекта управления. Отсюда следует вывод о том, что решение задачи оптимального управления сводится к решению задачи идентификации.

На основании результатов решения задачи оптимального управления аналитически определяются структура регулирующего и задающего устройств, а также определяются численные значения коэффициентов.

Учет особенностей функционирования объекта управления во времени при синтезе оптимальной системы автоматического управления процессом сушки древесины позволяет сохранять энергетическую эффективность системы при изменении динамических характеристик объекта в 2 и более раза от расчетных величин.

Предложенная в данной работе методика существенно облегчает процедуру синтеза оптимальных автоматизированных систем управления сушкой древесины. Применение разработанных по этой методике систем управления позволяет снизить удельный расход тепловой энергии на единицу продукции на 11 - 19 % за счет снижения непроизводительных потерь и повышения эффективности использования тепловой энергии. Экспериментальная проверка теоретических положений данной работы проводилась путем моделирования на ПЭВМ. Эта проверка показала допустимость аппроксимации динамических характеристик установок сушки древесины в рабочем диапазоне стационарными, детерминированными, многомерными математическими моделями с сосредоточенными параметрами в виде системы стационарных линейных дифференциальных уравнений первого порядка.

Обработка экспериментальных данных исследования сушильных установок также показала, что система из двух линейных дифференциальных уравнений первого порядка с достаточной для практики точностью характеризует процессы сушки древесины в установках периодического действия.

Внедрение разработанной системы позволяет улучшить технико-экономические показатели производства за счет эффективного использования теплоносителя, повысить оперативность управления, улучшить условия и культуру труда, а также получить существенный экономический эффект.

Требуемые дополнительные капитальные вложения составляют около 191935 рублей.

Годовой экономический эффект - 283717 рублей.

Срок окупаемости предлагаемых систем около 0,55года.

Заключение диссертация на тему "Оптимизация управления процессов сушки строительных материалов и изделий из древесины"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Анализ существующего положения в области управления процессом сушки строительных материалов из древесины показывает, что повышение энергетической эффективности процесса возможно лишь за счет проведения комплекса мероприятий, направленных на организацию процесса в соответствии с технологическими регламентами; совершенствование конструкций сушильных установок в аэродинамическом и теплотехническом отношении и оптимизацию управления процессом сушки строительных материалов из древесины.

2. Оптимизация управления процессом сушки строительных материалов из древесины должна включать в себя адекватный выбор критерия оптимальности; разработку математической модели процесса сушки строительных материалов из древесины; решение задачи оптимального управления процессом сушки; синтез системы автоматического управления процессом сушки с учетом особенностей его протекания; применение современной технической базы средств управления в виде вычислительных и интеллектуальных устройств.

3. Обработка экспериментальных данных и анализ математической модели с помощью ПЭВМ, разработанной в соответствии с принятым критерием оптимальности, показал, что для конкретной установки возможно упрощение модели и представление ее в виде передаточной функции апериодического звена второго порядка практически без ущерба для точности описания процесса.

4. Разработка энергетически оптимальной системы управления процессом сушки целесообразно на базе критерия энергетической эффективности имеющего квадратичную форму. Критерий энергетической эффективности позволяет аналитически определить оптимальные траекторию и управление объектом управления.

5. Показано, что применение критерия энергетической эффективности для синтеза оптимальной системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины позволяет аналитически определять вид и настройки регулирующего устройства.

6. Показано, что для реализации оптимальной, по критерию энергетической эффективности, траектории движения объекта управления при значительном изменении его динамических характеристик целесообразно применение самонастраивающейся системы автоматического управления.

7. Использование разработанной методики аналитического определения структуры и настроек регулирующего устройства существенно облегчает синтез систем автоматического управления, что приводит к снижению общих издержек при их создании.

8. Применение разработанной энергетически оптимальной самонастраивающейся системы автоматического управления процессом сушки строительных материалов из древесины с эталонной моделью дает существенный экономический эффект, обеспечивает заданное качество обрабатываемого материала и повышает культуру производства.

Библиография Редин, Иван Васильевич, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1. Акишенков С. И. Защита пиломатериалов от растрескивания при сушке. -М.: Лесная промышленность, 1978. -33 с.

2. Агапов В. П., Богданов Е. С. Система автоматического регулирования режима сушки древесины.//Деревообрабатывающая промышленность. № 5, 22,23. 1977.

3. АСУ ТП в лесной промышленности. Под ред. Щербакова В.А. -М: Лесная промышленность, 1977.

4. Богданов Е. С. Автоматизация процессов сушки пиломатериалов. М. - лесная промышленность, 1979 - 155с.

5. Богданов Е. С. Контроль влажности пиломатериалов при сушке. М.: ВНИТИЭИ леспром, 1974, - 36с.

6. Богданов Е. С. Контроль и управление режимами сушки в камерах непрерывного действия. М.: ВНИТИЭИ леспром, 1976, - 35с.

7. Богданов Е. С. Сушка пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1988.-244с.

8. Воронов В. Г. Исследование автоматического регулирования процесса сушки древесины. Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара «Оптимизация процессов сушки». Харьков, 1983.

9. Гашкова А. К. Влияние влажности на качество столярно-строительных изделий. М.: Лесная промышленность, 1974. -80 с.

10. Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. -М.: Пищевая промышленность, 1973, -528с.

11. Идентификация энергосберегающих режимов Сушки древесины в стройиндустрии. Гирнык Н. Л., Воронов В. Г., Садовский Ю. А. и др.; под ред. Воронова В. Т., -М.: Б. И., 1990. -286с.

12. Глухих В. Н. Предотвращение коробления пиломатериалов при камерной сушке. -М.: Лесная промышленность, 1975. -35 с.

13. Глухих В. Улучшение качества пиломатериалов при сушке. -М.: Лесная промышленность, 1977.

14. Голенищев Ф. Н., и др. Сушка и защитная обработка древесины. -М.: Лесная промышленность, 1984. -81с.

15. Журомский В. М. Лесосушильные камеры как объекты автоматического управления// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. №4.2001.

16. Гидротермическая обработка и сушка древесины. Под ред. Музалев-ского В. И. -М: Лесная промышленность, 1985.

17. Дьяконов К. Ф., Гукалов А. М. Пособие по сушке пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1978.

18. Кармадонов А. Н. Дефектоскопия древесины. -М.: Лесная промышленность, 1987.

19. Кондратьев Г. М. Регулярный тепловой режим. -М.: Лесная промышленность, 1954. -408 с.

20. Кравалис Ю. П. Определения средней текущей влажности пиломете-риалов.//Механическая обработка древесины. №8. 1974.

21. Кречетов И. В. Влажностные деформации древесины.//Деревообра-батывающая промышленность. №4. 1958.

22. Кречетов И. В. Пути интенсификации сушки древесины.- Труды всесоюзного совещания по сушке. Лесотехническая секция, М., 1958, с. 6-44.

23. Кречетов И. В. Сушка древесины топочными газами. М. -Л., Гослес-бумиздат, 1961. -270 с.

24. Кречетов И. В. Сушка древесины. -М.: Бриз, 1997.

25. Кречетов И. В. Сушка и защита древесины. -М.: Лесная промышленность, 1987.-324с.

26. Кришер О. Научные основы техники сушки. Пер. с нем. Под ред А. С. Гинзбурга. М.,1961, 539с.

27. Лыков А. В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. -471с.

28. Лыков А. В. Тепломассообмен (справочник). М.: Энергия, 1972. -560 с.

29. Мингазов М. Г., Качалин Н. В. Осциллирующие режимы сушки пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1976.-49с.

30. Мингазов М. Г., Качалин Н. В. Осциллирующие режимы сушки пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1976. -49 с.

31. Михайлов Ю, М. Сушка перегретым паром. -М.: Энергия, 2002. -198с.

32. Музалевский В. И. Измерение влажности древесины. -М.: Лесная промышленность, 1976. -120 с.

33. Основные направления развития технологии сушки. Подгот. Ковалем В.М. и др. -М.: Лесная промышленность, 1987.

34. Пейч Н. Н., Царев Б. С. Сушка древесины. -М.: Высшая школа, 1975. -224с.

35. Перелыгин А. М., Уголев Б. Н. Древесиноведение. -М.: Лесная промышленность, 1969,-318с.

36. Пиевский И.М., Печуро С.С. Скоростная суша гипсовых и гипсопро-катных изделий. М.: Стройиздат, 1965. - 168 с.

37. Расчет, проектирование и реконструкция сушильных камер. Под ред. Богданова Е. С. -М.: Лесная промышленность, 1993.

38. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалом в процессе сушки. Всесоюзное научно-техническое совещание по сушке. Пленарное заседание. М., 1958, с. 20-33.

39. Серговкий П. С., Расев А. И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. -М.: Лесная промышленность, 1987.

40. Серговскии П. С. Режимы и проведение камерной сушки пиломатериалов. М: Лесная промышленность, 1976. -135 с.

41. Серговский П. С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная промышленность, 1975. -402 с.

42. Соколов П. В., Харитонов Г. Н. 2-е изд. Лесосушильные камеры. М.: Лесная промышленность, 1980. -184 с.

43. Справочник по сушке древесины. Под ред. Богданова Е. С. -М.: Лесная промышленность, 1990.-303с.

44. Старпан Я. В. Современные режимы искусственной сушки пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1982.

45. Стерлин Д. М. Сушка в производстве фанеры и древесностружечных плит. -М.: Лесная промышленность, 1977. -382 с.

46. Техническая термодинамика/В. А. Кириллин и др. -М: Энергия, 1974. 447 с.

47. Технология пиломатериалов/П. П. Аксенов и др. -М.: Лесная промышленность, 1976. -479 с.

48. Уголев Б. Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке. -М.: Лесная промышленность, 1971. -174с.

49. Уголев Б. Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. -М.: Лесная промышленность, 1975. -383 с.

50. Уголев Б. П., Лапшин Ю. Г. Контроль напряжений при сушке древесины. -М.: Лесная промышленность, 1980. -205 с.

51. Филоненко Г. К., Гришин М. А., Гольденберг Я. М., Конек В. К. Сушка пищевых и растительных материалов., М.,Лесная промышленность., 1971, 439с.

52. Чудинов Б. С. Теория тепловой обработки древесины. -М.: Лесная промышленность, 1968. -255 с.

53. Шубин Г. С. Проведение камерной сушки пиломатериалов. -М.: Лесная промышленность, 1981.

54. Шубин Г. С. Проектирование установок для гидротермической обработки древесины. -М.: Лесная промышленность, 1983.

55. Шубин Г. С. Сушка и тепловая обработка древесины. -М.: Лесная промышленность, 1990. -353 с.

56. Шубин Г. С. Физические основы и расчет процессов Сш Др. -М.: Лесная промышленность, 1973. -246 с.

57. Шубин Г. С., Мергушев И. М. Проектирование лесосушильных камер. -М.: Лесная промышленность, 1980.

58. Атанс М., Фалб П. Оптимальное управление. М.: Машиностроение, 1968.-764 с.

59. Баумштейн И. П., Майзель Ю. А. Автоматизация процессов сушки в химической промышленности. М.: Химия, 1970. - 232 с.

60. Баумштейн И.П. Автоматизированные системы управления тепловыми процессами в керамической и стекольной промышленности. Л.: Строй-издат, 1979.- 88 с.

61. Берлинер М. А. Автоматическое управление процессами сушки. В кн.: Автоматизация процессов сушки в промышленности и сельском хозяйст-ве.;Под редакцией Берлинера М. А. М.: Машгиз, 1963. - 254 с.

62. Гаспарский В. Праксеологический анализ проектно-конструкторских разработок. М.: Мир, 1978. - 176 с.

63. Гермейер Ю. Б. Введение в теорию исследования операций. М.: Наука, 1974.-368 с.

64. Глухов В. Н. Автоматическое регулирование процессов термообработки и сушки строительных изделий. Л.: Стройиздат, 1982. - 88 с.

65. Горшков К. Е. Оптимизация управления энергоресурсами при тепловой обработке бетонных строительных изделий. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МГСУ, 2002.- 193с.

66. Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием М.: Машиностроение, 1974. 328 с.

67. Егоров С.В. Элементы идентификации и оптимизации управляемых систем. М.: МЭИ, 1974. 224 с.

68. Завьялов В. А. Оптимальное управление технологическими процессами по критерию минимальных потерь. В сб.: Труды МИСИ № 190. Автоматизированные системы управления в строительстве.; Под редакцией А. А. Калмакова и А. И. Смирнова. М.: МИСИ, 1984. - 208 с.

69. Завьялов В.А. Теория и практика оптимизации оперативного управления тепловой обработкой бетонных строительных изделий. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.:МГСУ, 2001.

70. Завьялов В.А., Калмаков А. А., Пушкарев С.М. Оптимизация процесса тепловой обработки, железобетонных изделий по критерию энергетической эффективности. / Известия вузов. Строительство и Архитектура 1983 - №9

71. Завьялов В.А., Пушкарев С. М., Разин Н. А. Расчет оптимальных систем управления. М.: МИСИ, 1982. - 105 с.

72. Завьялов В.А., Пушкарев С.М. О критерии энергетической эффективности одного класса управляемых систем. / Известия вузов. Энергетика.-1982.-№6.

73. Завьялов В. А. Теория и практика оптимизации оперативного управления тепловой обработкой бетонных строительных изделий. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. -М.: МГСУ, 2001. -321с.

74. Завьялов В.А., Калмаков А.А., Беккер JI.H. Способ управления процессом термообработки. А.С. СССР №1715787. Опубликовано в Б.И., 1992, №8.

75. Калмаков А. А. Автоматическое регулирование процесса тепловой обработки бетона. В сб.: Труды МИСИ № 158. Автоматизированные системы управления в строительстве.; Под редакцией А. А. Калмакова и А. И. Смирнова. М.: МИСИ, 1978. 196 с.

76. Калмаков А. А., Завьялов В. А. и др. «Исследование процесса тепло-влажностной обработки железобетонных изделий с целью разработки системы автоматического управления.» Отчет о научно-исследовательской работе, - М.: МИСИ, 1979.-63 с.

77. Калмаков А. А., Завьялов В. А., и др. «Разработка и исследование автоматизированного распределения и учета расхода тепловой энергии в группе пропарочных камер.» Отчет о научно-исследовательской работе. - М.: МИСИ, 1987.-49 с.

78. Калмаков А. А., Завьялов В. А., Пушкарев С. М. Метод решения задачи оптимального управления. В сб.: Труды МИСИ № 190. Автоматизированные системы управления в строительстве.; Под редакцией А.А. Калмакова и А.И. Смирнова. М.: МИСИ, 1984. - 208 с.

79. Калмаков А.А., Завьялов В.А.и др. «Исследование динамики тепловых процессов на заводах стройиндустрии с целью автоматизации.» Отчет о научно- исследовательской работе. - М.: МИСИ, 1980. - 153 с.

80. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М.: Наука, 1970. 720 с.

81. Кучеренко А. А. Тепловые установки заводов сборного железобетона. К.: Вища школа, 1977. 280 с.

82. Лыков А. В., Иванов А. В. Аналитическое исследование процесса сушки влажных материалов нагретыми газами. В сб.: Тепло- и массообмен в процессах испарения.; Под редакцией А. В. Лыкова М.: АН СССР, 1958. -268 с.

83. Марсов В. И., Славуцкий В. А. Автоматическое управление технологическими процессами на предприятиях строительных материалов. Л.: Стройиздат, 1975. - 288 с.

84. Михайлов Ю. А. Сушка перегретым паром. М.: Энергия, 1967. - 200 с.

85. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.-488 с.

86. Нечаев Г. К. Электрические измерения и автоматический контроль. К.: Вища школа, 1983. 136 с.

87. Перегудов В. В. Тепловые установки в производстве изделий с применением пластмасс. М.: Высшая школа, 1970. - 288 с.

88. Пешель М. Моделирование сигналов и систем. М.: Мир, 1981. -304 с. Росин М. 0., Булыгин В. С. Статистическая динамика и теория эффективности систем управления. - М.: Машиностроение, 1981. - 312 с.

89. Санталов С.В. «Оптимизация режима термообработки железобетонных изделий при программном регулировании» Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. - К.: КИСИ, 1986. -20 с.

90. Смирнов С. М. Автоматизация сушильных установок легкой промышленности. М.: Ростехиздат, 1962. - 288 с.

91. Справочник по теории автоматического управления.; Под редакцией А.А.Красовского. М.: Наука, 1987. - 712 с.

92. Чаки Ф. Современная теория управления. М.: Мир, 1975. - 424 с.

93. Чаки Ф. Современная теория управления. М.: Мир, 1975. - 424 с.

94. Шински Ф. Управление процессами по критерию экономии энергии. М.: Мир, 1981.-392 с.

95. Школьник Н. Э., Юровский В. А., Фишман В. Я. Автоматическая установка с ЭВМ для диагностики свойств бетонов. В кн.: Автоматизация и роботизация производства сборного железобетона. М.: МДНТП, 1986. - 152 с.

96. Эйкхофф П. Основы идентификации система управления. М.: Мир, 1975.- 388 с.

97. Ямпольский Э. М. Вариационные принципы согласования сигналов с каналами связи. М.: Радио и связь, 1987. - 137 с.

98. Янушевский Р. Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления. М.: Наука, 1972. - 464 с.1. АКТ внедрения

99. УТВЕРЖДАЮ» неральный директор А Инжиниринг» Скрипников М. М.2003г.1. АКТ внедрения