автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка и реализация алгоритмов управления технологическими агрегатами, гарантирующих безаварийность

ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМШ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГ1Й

РГ6 ОД

о ^

На правах рукопису

ТР1ШИН Фед1р Анатолшович

РОЗРОБКА ТА РЕАЛ13АЦЫ АЛГОРИТМ1В КЕРУВАННЯ ТЕХНОЛОГ1ЧНИМИ АГРЕГАТАМИ, ЩО ГАРАНТУЮТЬ БЕЗАВАР1ЙН1СТЬ

Спещальшсть 05.13.07 - автоматизация технолопчних

npouecÍB та виробництв

АВТОРЕФЕ PAT

дисертацп на здобуття наукового ступени кандидата техшчних наук

Одеса - 1996

Дисертащя е рукописом.

Робота виконана в Одеськш державнш академи харчових технологий

Пров1дна оргатзащя: Головне управлшня комбжормово1 проми-словост1 Мшстерства сшьского господарства та продовольства, м. Кшв

Захист вщбудеться "_7_" ч е р в н я 1996 р. о 10 годиш на засщанш спещалшованоУ вчено'1 ради К 05.16.02 при Одеськш державнш академи харчових технолопй за адресою:

270039, м. Одеса, вул. Канатна, 112.

3 дисертащею можна ознайомитися у б1блютещ Одесько1 державно! академи харчових технологий.

Автореферат розклано " £> " 1996р.

(ОДАХТ).

Науковий кер^вник:

кандидат техтчних наук, доцент ХобЫ В1ктор Андршович.

Офщшш опоненти:

доктор техшчних наук, професор, член-кореспондент 1А У крайни Карповський Юхим Я ковач, доктор техшчних наук, професор Остапчук Микола Васильевич

Вчений секретар спещал5зовано1 вченоУ ради, к.т.н., доцент

Сичук Л. М.

Актуальшсть. 1нтенсифжащя ряду технолопчних процеав (ТП) пов'язана з ¡мов1ршстю порушення вимог регламенту через близкть оптимальних режим1в роботн технолопчних агрегалв (ТА) до гранично припустимих.

Перевищення змшними ТП свои гранично припустимих значень призводить до спрацьовування систем захисту, що запоб1гають перетво-рюванню аваржноУ ситуаци (АС) на авар'но та переривають протжання ТП.

Ефективне керування об'ектами, екстремум функцн оптимального функцюнування яких лежить поблизу чи за межами виникнення АС, можливо лише через використання систем автоматичного керування гарантуючих безаваршшсть (САК ГБ) IX функцюнування. Таш системи враховують поточш оцшки статистичних характеристик регулюемих змшних, поперш за все поточну ощнку 1мов1рност1 виникнення АС, за-безпечуючи гарантовано з заданою {мовфшстю ефективне функцюнування ТА.

1снуюч1 САК ГБ мають ряд недолшв, поперш за все пов'язаних з IX швидкод!ею, виключення яких дозволить шдвшцити ефективнкть керування означении класом об'екта.

Таким чином, задача дослгдження та удосконалення систем автоматичного керування, що гарантують безаваршшсть, з привязкою Ух реаЛ1зацп до сучасних техшчних засоб1в, е актуальною.

Роботу виконано у въдповщност! до основного наукового напрям-ку № 3 ОДАХТ "Створення та розробка нового високоефективного об-ладнання, те ори, метод! в його розрахушив та проектування; автомати-защя виробничих процеав харчових та зернопереробних виробництв", зокрема, за темами №ДР 01.86.0024370, №ДР 0193и035077, №ДР 019311035078.

Мета дисертацп полягае в удосконаленш систем автоматичного керування, що гарантують безаваршшсть, шдготовщ '{х до р1зних вар1-ант1в реал1зацн на сучасних техшчних засобах.

Наукова новина роботи:

- вперше проведено пор1вняльний анал1з ефективносп роботи систем автоматичного керування, що гарантують безаваршшсть, за п'ятьма альтернативними вар1антами IX структур, визначено найкращий вар1а-эт використання, запропоновано методику його налагодження;

- розроблено та дослщжено алгоритм координацн роботи контур1'в регу-лювання та корекци заданого значения регульовано! змшноТ, що забез-печуе зниження штенсивносп власного руху системи 1, як наслщок, тдвищення й ефективност1;

- запропоновано вар1анти апроксимаци нелшшних частин розроблених алгоритм1в керування та дослщжено IX вплив на ефектившсть роботи САК ГБ.

Практична цшвдсть роботи полягае в тому, що:

- розроблеш алгоритми та методика а налагодження дозволяють при збережент заданоУ ¡мов1рносл безаваршно1 роботи наблизити робоч! режими функшонування ТА до гранично припустимих, за рахунок чого шдвищуеться ефективншть (техшко-економ1чш показники) роботи цих агрегапв;

- алгоритм координаци роботи контур1в САК ГБ дозволяв суттево зменьшити юльшсть включень до роботи виконавчих механизмов, що збшьшуе 1х надшшсть та строк експлуатацп, скорочуе простой та вит-рати на IX ремонт;

- розроблеш алгоритми можуть бути втшеш як у комплекс! з алгоритмами регулювання (на одних техшчних засобах), так 1 окремо. Перший вар1ант доцшьшший при розробщ нових систем, другий - при мо-дершзацп вже кнуючих САР. В цьому випадку гарантуюч! алгоритми дошльно реал1зовувати на ЕОМ (контроллер!), де виршуються задач1 бшьш високого р^вня ¡ерархй керування.

Ефектившсть розроблених алгоритмов керування пщтверджуеться результатами 1х впровадження у склада системи безпосереднього цифрового керування молотковими дробарками та пресамн-грануляторами

комбжормового заводу Новополтавського КХП.

Апробащя роботи. Основш результати дослщжень до-повщались на: сем1нар! 20.4 "Кибернетика и автоматическое управление" науково1 ради АН УРСР за проблемою "Юбернетика" (Одеса, 1990р.); Друпй Всесоюз. конф. молодих вчених та фах1вщв з м1жна-родною участю "Контроль, управление и автоматизация в современном производстве" (Мшськ, 1990р.); Всесоюз. науково-практичшй конф. "Ученые и специалисты в решении социально-экономических проблем страны" (Ташкент, 1991р.); V Всесоюз. нарад1 "Надежность, живучесть и безопасность автоматизированных комплексов" (Суздаль, 1991р.); VIII конф. молодих вчених та фах1вщв МТ1ХП "Экономические проблемы пищевой промышленности в условиях развития рыночных отношений" (Москва, 1991р.); Науково-техтчних конф. краш СНД "Контроль и управление в технических системах" (Вшниця, 1992р., 1993р.); М1ж-народшй науково-техшчнш конф. "Розробка та впровадження нових технолопй I обладнання у харчову та переробш галуз! АПК" (Кшв, 1993р.); 1-й нацюнальшй науково-практичнш конф. "Хлебопродукты-94" (Одеса, 1994р.); ш.ор{чних науково-техшчних конф. ОТ1ХП ¡м.Ломоносова (Одеса, 1990-94р.р.); науково-техшчнш конф. ОДАХТ (Одеса, 1995р.).

Публшаци. Основний змкт диссртацп викладено у 16 друкова-них роботах.

Структура 1 обсяг роботи. Дисертацшна робота складаеться вступу, чотирьох роздшв, загальних висновюв, списку лператури з1 128 найменувань в1тчизняних та шоземних авторов, 12 додатюв. Основний змкт роботи викладено на 80 сторшках машинописного тексту, мктить 37 малюнюв, 12 таблиць. Додатки викладено на 44 сторшках; вони мютять акт про впровадження алгоритм1в керування до експлуа-таци, програми дослщжень на ЕОМ.

На захнст виносяться:

- результати пор1вняльного аналтзу ефективност1 роботи п'яти

альтернативних вар1анрпв систем автоматичного керування, що гаран-тують бeзaвapiйнicть функщонування ТА з потр1бною 1мов1ршстю та методика налагодження дощльно'{ до використання системи;

- алгоритм координаца роботи контур1в регулювання I корекцп за-даного значения регулюемо! змшнсн;

- вар1анти апроксимацп (в залежное^ вщ засобу техшчноТ ре-ашзаци) нелшшних частин алгоритм1в керування, що гарантують без-аваршшсть.

КОРОТКИЙ ЗМ1СТ РОБОТИ

У в ступ 1 обгрунтовано актуальшсть роботи, сформульовано мету, наукову новину, практичну цшшсть роботи, науков} положения, що виносяться на захист.

В першому роздш розглянуто задачу безаваршного функцюну-вання ТА 1 шляхи 'й виршення.

Обгрунтовано, що для окремого класу об'екта керування (ОК), що мають обмеження типу "аваршна ситуащя" (АС), екстремум функ-ци ефективност1 функцюнування знаходиться поблизу чи поза межою виникнення АС. На прикладах таких ОК (зокрема характерних для зернопереробно'1 промисловостО сформульовано особливое™ вимог до керування ними. В ход1 анализу вщомих принципов керування об'екта-ми, зокрема, що враховують наявшсть обмежень типу АС, обгрунтовано, що для позначеного класу ОК нашбшьш ефектившшими САК е САК ГБ. Так1 системи забезпечують ефективш режими функцюнування ТА, проткаюч1 в зонах близьких до гранично припустимих, гаран-тувдчи безаваршшсть функщонування з заданою ¡мов!ршстю- Найкра-щою з вщомих на даний час, е САК ГБ, що враховуе ¡мов1рш власти-восп випадково! складово1 регулюемо1 змшнок Головним недол!ком вЬ домоУ системи е и низька швидкодая, пов'язана, перш за все, з вщсу-тшстю врахування нестацюнарносп математичного очшування регу-

люемоТ змшноь

Використовуючи математичний апарат теорп викидав випадкових процеив, що е нестацюнарними за математичним очшуванням, мож-ливо отримати вираз для розрахунку поточного значения ¡нтенсивност! виквдв випадкового процесу х(1.) за гранично припустимий р1вень

хпр:

п 4x^,0=-~ —- - -СХ^

& 2жтх(г)

_ л/2л

(х^-ад)

(( х2(1)\

т

(1)

де К(хПр, Т) - кшьгасть викидав за р1вень хПр на ¡нтервал1 Т ; - похщна р1зниц1 хпр ;

- оцшки дисперсп та дисперсп П0Х1ДН01 Ф( ) - штеграл 1мов1рност1; ± - знак викиду.

Враховуючи, що викид за гранично припустимий р1вень означав

виникнення АС та характер його походження випадковий, велику ува-гу до себе звертае ощнка ¡мов1рност1 вщсутност1 викид1в на iнтepвaлi часу Т, що розглядаеться. Осшльки в такш постановщ може щкавити ситуация, коли викиди е рщкими под)'ями, то момента виникнення ви-КИД1В можливо враховувати прнблизно незалежними та розподше-ними за законом Пуассона. Тод1 можливо отримати вираз розрахунку поточного значения х(0, яке з вадомою (заданою чи такою, що вимагаеться) 1'мов1рн1стю (Рт) не буде викидом, тобто буде знаходитися в зош нормального функщонування ТА:

xr(t)=x,

ч>

(2)

Оскшьки, випадковий продес x(t) нестацюнарний за математич-ним очшуванням mx(t), то вимога до незмшност! шх на штервал! часу Т, що розглядаеться, не виконуеться. Це також вщноситься i до шших статистичних оцшок процесу x(t). Тому необхдао розрахунок стати-стичних ощнок проводити за ковзаючим штервалом часу.

Г1роанал13овано техшчш засоби, на яких доцшьно проводити реа-л1зацш САК ГБ. Найбшьш перспективними визначено MiKponpouecopHi засоби (PEMIKOHT, BIO та iHini), на 6a3i яких можлива побудова гнучких ¡ерарх1чних систем з цшьовою та централ1зованою координащ-ек>.

В другому роздШ проведена розробка та пор1вняльний аналш базових алгоритм1в САК ГБ.

На основ! математичних залежностей, приведених в першому роздш, було розроблено наступш вар1анти САК ГБ, структуры схеми яких зображено на мал. 1:

а) алгоритм розрахунку гарантуючого заданого значения (АРГЗ) реал1-зовано на ochobi математично\' залежносп (1), що визначае поточну iH-тенсивтсть викидав регулюемоУ координати за ревень виникнення АС. Результат непогодження оцшки поточного значения uie'i штенсивност1 i3 задании значениям, що визначаеться з потр1бних умов (задана iMO-BipHicTb безаваршноУ роботи на заданому штервал1 часу), е входом регулятора штенсивносп викид1в, керуюча д!я якого - значения Хгзд, що гарантуе вщсутшсть викщув х за р1вень виникнення АС (САК ГБ 1.1);

. зд

4

Регуля гор

4-Т|Х"Р^т СТх, СТх

БР1В

БРСО

АРГЗ

■^Х ^ Регуля

тор

1к 1п

! I

ок

САР

б)

АРГЗ

£М>

БРГЗД

дХ Регуля-

тор

[ ¡п

и

ок

СТх, СТх

БРСО

САР

в)

г)

Мал. 1. Структурой схеми вар!анпв САК ГБ (БРСО.БР1В,БРГЗД - блоки розрахунку: статистичних оцшок; штенсивноеп виквддв; заданого значения, що гарантуе безаварштсть)

б) що вщр1зняеться вщ "а" точкою вщбору шформащТ для розрахунку статистичних ощнок, яш входять до (1) - розрахунок проводиться за ш-

формащею про Ах (непогодження X 1 хгзд) (САК ГБ 1.2);

в) АРГЗ реал1зовано на основ1 математичноТ залежное™ (2), що безпо-середньо визначае поточне значения координата хгзд з урахуванням заданоТ ¡мов1рноеп безаваршноУ роботи на заданому ¡нтервал1 часу (САК ГБ 2.1);

г) що В1др1зняеться вщ "в" точкою вщбору ¡нформаци для розрахунку статистичних ощ'нок, ям входять до (2) - розрахунок проводиться за ¡н-формащею про Ах (САК ГБ 2.2).

Реал1зац!я розроблених алгоритм1в на спещал1зованих регулю-ючих контролерах з проблемно-ор1ентованим програмним забезпечен-ням та фксованим кроком квантування потребуе суттевих витрат об-числювальних ресурав, а на ЕОМ (з вшьним програмуванням, пакетом прикладних програм), хоча проблема обчислювальних ресурсов практично зшмаеться, однак ¡стотно зростае час розрахунку програми, що потребуе збшынення кроку квантування часу. Останне призводить до зростання защзнювання в контур! САР та зростання дисперсп регулюе-мо1 координати.

Мета спрощення математичних залежностей, що використову-ються в АРГЗ, полягае в шдготовщ Ух до техшчноУ реал1заци.

Задача спрощення з припустимою точшстю виршена для р1зних вар1анта шляхом замши зазначених вираз1в, або Ух частин, на залеж-ностЬ що IX апроксимують. Для узагальнення результат було проведено нормування змшних, що використовуються в (1) I (2), за хПр та

часом защзнювання в канал1 регулювання ОК (т). Отримаш вирази дозволяють суттево спростити необхщш обчислення. Наприклад, розрахунок заданого значения регулюемоУ змшно'], що гарантуе без-аваршшсть, можливо отримати за виразом:

(хг(1))Н =хН-о?(9-

С0+С1

11

аН(0 V1©

Л)+С2 X да

+с3

хН(1) ан(1)

с4

г \2

Хн(1)

Ло

хн(0

+с 5—--+С6

О (О

г л2 пН(1)

+с7/

хИ(1) аН©

де коефвденти С; вибиряються за таблицею, виходячи з потр1бноТ ¡мо-в1рност! безаварийно'/ робота Рт (0.95,...,0.99) та штервалу часу Т (50т, 80т, 100т, 120т), для якого розраховуеться ця ¡мов1ршсть.

Розроблено програмно-техшчний комплекс натвнатурного моде-лювання та проведено пор1вняльний анал1з впливу апрокамацшних вираз!в, що були отримаш, на ефектившеть робота САК ГБ. Анал13 пщ-твердив IX працездатшеть.. Оцднку ефективноси робота систем було здшенено за допомогою обгрунтованого критер1я. Вш складався з нор-мовани.х: штегральноУ оцшки витрат ефективность оцшки р^знищ м1ж дшеною та дозволеною шльюстю викид1в за хПр, функци штрафу у раз1 виходу за межу виникнення АС. Пор1вняльний анал1з сфективност1 ро-боти п'яти альтернативних вар1антш САК ГБ, включаючи вщомий, дозволив виявити дощльний до використання - САК ГБ 2.2.Працездатшеть алгоритм1в у склад! САК ГБ переварена при р1зних умовах робота систем, в тому чисуп при високо-штенсивних координатних та досить великих параметричних збуреннях. Фрагмент моделювання перехщних процеав в САК приведено на мал. 2, де: 1 - гранично припустимий р1в-ень хПр,- 2 - збурення прикладеш до керуючоУ д1У; 3,4 - задане значения, що гарантуе безаваршшеть, яке розраховано вдомою САК ГБ (3) \ САК ГБ 2.2 (4); 5 - задане значения контуру САР без корекщУ; 6,7,8 -регулюема змшна, вщповадно у контур1 САР без корекцп, з корекщею, що здшснюеться ведомою САК ГБ, з корекщею, що здшснюеться

САК ГБ 2.2. Перехщш процеси вщображають ситуацию, коли базовий контур САР стае нестшким (час затзнювання в канал! регулювання збшьшуеться в момент часу 100т в 2 рази, в момент часу 250т - в 4 рази).

Пор1вняльний анал1з роботи САК ГБ 2.2 з вщомим вар!антом САК ГБ подтвердив перевагу першок

- поточний ¡нтервал часу розрахунку статистичних ощ'нок регулюемоУ змшно'1 зменьшився у 25 раз1В, що значно знизило шерцшшсть системи в щлому;

- середш втрати ефективност1 зменьшились в 1.8 раза при незначном (на 1%) зменьшенш ¡мов!рност1 безаваршно'{ роботи на заданому ште-рвалк Останне пояснюеться наближенням в середньому до меж1 ви-никнення АС.

Як вар1ант, розглянуто реал1защю САК ГБ на мжропроцесорном

контролер) РЕМ1КОНТ Р-130.

В третьему роздШ розглядаються питания шдвигцення ефск-тивност! та розробки методики налагодження САК ГБ.

Розроблен'1 САК ГБ можливо розглядати як двоконтурш, в яких зовншшим контуром буде контур корекци поточного значения задаючо1 координати для внутршнього контуру регулювання. Оскшьки корекщя заданого значения для внутршнього контуру виконуе роль збурення, то, кр1м забезпечення безаваршного функцюнування ОК, вона викличе додатков! перехщш процеси 1 зростання дисперсп регулюемо'/ координати. Очевидно, що таке явище небажано, тому що воно знижуе яисть керування, зокрема: - попршуеться значения критер1я оптимальное^ функцюнування ОК; - зростае спрацювання вузл1в виконавчих механизмов та пристроТв керування ними.

Подолати протирхччя, що виникло, можливо за допомогою коор-динаци роботи контур1в регулювання 1 корекци завдання. При цьому "команда" на змшу заданого значения (коректуюча Д1я) буде зда[-

нюватися тшьки тодь коли змша регулюемо\' кординати OK, що викли-кана д!ею на нього збурень, буде сгпвпадати з необхщною íí змшою при корекци. В дискретному 4aci координащя роботи контур1в регулювання i корекци завдання здшсшоеться за наступним виразом:

гзд--

Xi "i

(х* >xi)'

к гзд гзд гзд

при X ■ * Xi-1 • xi-l TaXj

к гзд гзд гзд

прих j á xi-l • xi-l тах|

max

Iii* i i-i • i-i i-i i i-i

,(4)

гзд

X|_j , при шших умсвах

V „к „ГЗД . .

де xi , Xj , Xj . поточн1 значения вщповдао регулюемо1 координата, заданого значения, що скореговано у вщповщноctí з вимогами до без-аваршносп, заданого значения регулюемо1 координати теля координации Xj_,, х"д - 'ix попередш значения.

Пор1вняльний анал1з роботи САК ГБ 2.2 i САК ГБ 2.2 з координа-щ'ею KOHTypiß регулювання та корекци завдання показав, що:

- дисперая помилки регулювання зменшуеться в 4.3 раза, дисперсш керуючоТ ди зменшуеться в 1.95 раза, середш втрати ефективност1 зни-жуються на 5%;

- при використанш алгоритму координацГ/, коли внутршшй контур регулювання використовуе виконавчий мехашзм с постшною швидюстю, вдаеться зменьшити шлькють включень цього механизму в 1.5 раза.

Однак, при poöoTi в зон! близькш до гранищ виникнення АС, ви-користання приведеного принципу може призвести до того, що при дп на систему достатньо тривалих i великих координатних збурень вимогу до безаваршноеп буде порушено. Для позбавлення вщ такого небажа-ного явища алгоритм координацп, який запропоновано, декшька уск-ладнюеться, нарощуванням його лопчною виб1ркою умови застосуван-ня координащь Для чого розраховуеться прогнозуеме значения регу-

люемо1 координата х(0 на час 1прг вперед за виразом:

х(1)-х(1-д!) ' прг' =-7- прг + ДЧ (5)

Д1

У випадку перевищення прогнозуемим значениям регулюемоУ ко-ординати на час 1:прг - Т значения 0.95Хпр (значения визначеш в ход1 дослщжень) - використання координац» припиняеться ! корекщя за-давально! дп здшснюеться за використовуемою залежшстю, наприклад за (3).

В1рний виб'ф кроку квантування визначае в цшому ямсть керу-вання з одного боку I ефектившсть розподшу обчислювальних ресурав з ¡ншого. Причому перша зростае з1 зменшенням кроку квантування, а друга при його збшьшенш. Очевидно, що для практичного використання САК ГБ необхдао мати рекомендацп до вибору кроку квантування. При цьому можлив! два тдходи до реал)зац11 алгоритм!в керування, що гарантують безаваршшсть ТА. Перший, коли алгоритми керування реа-л1зуються безпосередньо на мжропроцесорних регулюючих контроллерах з проблемно-ор1ентованим програмним забезпеченням 1 фжсованим кроком квантування. Другий, коли алгоритми керування реал1зуються на верхньому р1вш в ЕОМ (¡ерарх1чна структура), яка формуе уставки контурам регулювання. В першому випадку необхщно визначити максимально велике значения кроку квантування для в«х розрахункових вираз1в алгоритма керування без втрат точное™ керування 1 зниження вимог до безаваршнот функцюнування ТА. В другому випадку вини-кае задача максимального звшьнення обчислювальних ресурав ЕОМ верхнього р1вня, для !х ефективного розподшу м1ж задачами, що р1вно-б1жно виршуються. В ход1 дослщжень розроблено рекомендацп до вибору кроку квантування.

Розроблено методики налагодження параметр1в САК ГБ для двох вар1ант1в IX реалгзацп: а) з розрахунком заданого значения, що гаран-

туе безаваршшсть, по спрощеним виразам; б) без спрощення основних розрахункових залежностей.

В четвертому роздШ розглянуто використання алгоритм1в ке-рування, що гарантують безаваршшсть, у склад1 систем безпосередньо-го цифрового керування молотковими дробарками 1 пресами-гранулято-рами Новополтавського комбшата хлебопродукте.

Обгрунтовано 1 пщтверджено ¡мгтащйним моделюванням на циф-рових моделях доцшьшсть застосування розроблених алгоритм1в гаран-туючого керування для молоткових дробарок 1 преав-гранулятор1в.

САК ГБ молотковими дробарками 1 пресами-грануляторами, що було разлоблено, включають до себе: а) контур регулювання струму навантаження приводу електродвигуна (ПЕД) дробарки 1 контур ко-рекцп заданого значения струму навантаження з використанням АРГЗ з координащею; б) контур регулювання струму навантаження ПЕД матриц! преса з контуром корекци заданого значения струму навантаження \ контуром регулювання температури гранулята з вщповщною корекщею заданого значения температури.

В якосп базових алгоритм1в керування контур1в регулювання ви-користовуються ШД-алгоритми з прогнозуемою корекщею. Так як в зазначених дшянках ТА обладнаш виконавчими механ1змами паепйно1 швидкост1, то вс1 регулятори виробляють широтночмпульсно модульо-ваний вихщний сигнал.

Система керування, що вщладжена на виропдних моделях, впро-ваджена на Новополтавському КХП. В перюд досл1дно'1 експлуатацп отримано практичш пщтвердження п високоефективноТ роботи, що дозволяе рекомендувати 'и для широкого практичного застосування в системах автоматичного керування молотковими дробарками 1 пресами-грануляторами.

ВИСНОВКИ

1. Для ТП, у яких тдвищення ефективноси пов'язано з ризиком

виникнення аваршнсм атуащТ, запропоновано удосконалеш системи автоматичного керування, що гарантують безаваршшсть функцюнування технолопчних агрега^в з потребною ¡мов1рн1Стю.

2. Пор1вняльний анал!з ефективност! роботи вар!ант!в систем га-рантуючого керування дозволив вщокремлити найбшьш дощльшший до застосування - безпосереднш розрахунок поточного заданого значения регулюемо'] змшноТ за оцшками статистичних характеристик, отри-маних за шформащею про помилку регулювання.

3. Розроблений алгоритм координацп роботи контур!в регулювання 1 корекцп заданого значения регулюемо'1 змшноУ забезпечив зниження iнтeнcивнocтi власного руху системи г, як наслщок, щдви-щив и ефективтсть. Використання алгоритма координацп дозволяе суттево знизити кшыисть включень до роботи виконавчих мехашзм^в, що збшьшуе IX надшшсть та термш експлуатацп, скорочуе просто'/ та витрати на Тх ремонт.

4. Узагальнення результапв проведених дослвджень дозволило розробити методику налагодження параметр1'в систем автоматичного керування, що гарантують безаваршшсть.

5. Розроблеш алгоритми можуть бути реал130ваш:

а) при розробщ нових систем автоматичного керування, в комплекс} з алгоритмами регулювання (на одних техшчних засобах);

б) при модершзаци вже ¡снуючих систем, з IX реал1защею на ЕОМ (контроллер!), що е дошльшшим, де виршуютъся задач! бшъш високого ¡ерзрх1Чного р!вня керування.

6. Промислов! випробування САК ГБ молотковими дробарками I пресами-грануляторами подтвердили Ух ефектившсть, також в умовах, коли традицшш системи стабшзацп були непрацездатш.

7. Впровадження алгоритм!в керування, що були розроблен!, у склад! системи безпосереднього цифрового керування молотковими дробарками ! пресами-грануляторами комбнсормового заводу Новопол-тавського КХП дозволило пщняти продуктивн!сть зазначених техно-

лолчних агрегат при збережент вимагаемоТ ¡мов1рност1 безвщмовно1 робота, автоматизувати пусков! режими, усунути примушеш зупинки ходу технологичного процесу за причиною виникнення АС, знизити к1-льшсть нерегламентних обслуговувань виконавчих мехашзлив постшно1

ШВИДК0СТ1.

8. Розроблеш алгоритми можуть бути легко реал1зоваш на баз1 сучасно'1 мжропроцесорно1 техшки, вони е пщставою до впровадження безлюдних технологш.

Основш результати дисертаци опубликовано в роботах:

1. Хобин В.А., Тришин Ф.А., Жуков А.О. Управление потенциально опасными объектами, гарантирующее безаварийность / / Тез. докл. V Всесоюзного совещания "Надежность, живучесть и безопасность автоматизированных комплексов", Суздаль, ноябрь 1991г. - М.: институт проблем управления, 1991. - с. 27.

2. Хобин В.А., Тришин Ф.А. Учет ограничений типа "аварийная ситуация" при оптимизации технологических процессов в реальном времени // Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конференции "Ученые и специалисты в решении социально-экономических проблем страны", Ташкент, 1991г. - Ташкент: НИИ АСАТ, 199]. - с. 133.

3. Хобин В.А., Тришин Ф.А., Жуков А.О. САУ, гарантирующие безаварийность функционирования объектов управления // Тез. докл. 2-й Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов с международным участием "Контроль, управление и автоматизация в современном производстве", Минск, 15-19 октября 1990г. - М.: НПО "Магистр", 1990. - с.165.

4. Хобин В.А., Тришин Ф.А., Жуков А.О. Организация машинных экспериментов на цифро-аналоговом комплексе по анализу и синтезу систем автоматического управления для объектов с неопределенными параметрами //Тез.докл. 52-й научной конференции ОТИПП, Одесса, 22-25 апреля 1992г. - Одесса, 1992. - с. 164.

5. Тришин Ф.А., Жуков А.О., Щетинина Ю.Л. Программно-технический комплекс для цифро-аналогового моделирования динамических систем на базе АВК-32 и 1ВМ РС/АТ //Тез.докл. Научно-технической конференции стран СНГ "Контроль и управление в технических системах", Винница, 8-10 сентября 1992г. - Винница, 1992. - с. 133.

6. Тришин Ф.А. Интеграл вероятности в задачах гарантированного безаварийного управления, варианты его аппроксимации //Тез.докл. 54-й научной конференции ОТИПП, часть П, Одесса, 1922 апреля 1994г. - Одесса, 1994. - с. 72.

7. Хобин В.А., Жуков А.О., Тришин Ф.А. Программное обеспечение АЦВК для задач моделирования систем управления / / Тез. докл.

юбилейной 50-й научно-практической конференции ОТИПП им.Ломо-носова "Научно-технические проблемы развития агропромышленного комплекса", Одесса, 15-19 мая 1990г. - Одесса, 1990. - с. 147.

8. Хобин В.А., Тришин Ф.А., Жуков А.О. Управление загрузкой нории, транспортирующей материалы с широким диапазоном изменения объемной массы / / Тез. докл. 8-й конференции молодых ученых и специалистов МТИПП, Москва, 11-14 июня 1991г., - Москва, 1991. - с. 161-163.

9. Хобин В.А., Жуков А.О., Тришин Ф.А. Система непосредственного цифрового управления прессами-грануляторами и молотковыми дробилками комбикормового завода //Тез.докл. 52-й научной конференции ОТИПП, Одесса, 22-25 апреля 1992г. - Одесса, 1992. - с. 165.

10. Хобин В.А., Тришин Ф.А. Алгоритмы гарантирующего управления в системах НЦУ молотковыми дробилками и прессами-грануляторами Новополтавского КХП //Тез.докл. 55-й научной конференции ОГАПТ, Одесса, 11-14 апреля 1995г. - Одесса, 1995. - с. 214.

11. Хобин В.А., Тришин Ф.А. и др. Алгоритмическое, программное и техническое обеспечение системы НЦУ участками дробления и гранулирования //Тез.докл. 1-й национальной научно-практической конференции "Хлебопродукты-94", Одесса, 14-16 сентября, 1994г. -Одесса. 1994. - с. 184.

12. Хобин В.А., Тришин Ф.А. Упрощенная реализация алгоритма расчета безопасного заданного значения в САУ гарантирующих безаварийность //Тез.докл. 53-й научной конференции ОТИПП, Одесса, 2023 апреля 1993г. - Одесса, 1993. - с. 210.*

13. Хобин В.А., Плеве А.Г., Тришин Ф.А. и др. Цифровая централизованная система управления участками дробления и гранулирования Новополтавского комбината хлебопродуктов //Тез.докл. 2-й научно-технической конференции стран СНГ "Контроль и управление в технических системах", Винница, 25-28 октября 1993г. - Винница, 1993. - с. 2.

14. Хобин В.А., Тришин Ф.А., Щетинина Ю.Л. Координация контуров оптимизации и регулирования как средство повышенияя эффективности САУ //Тез.докл. 53-й научной конференции ОТИПП, Одесса, 20-23 апреля 1993г. - Одесса, 1993. - с. 208.

15. Хобш В.А., Тр1шин Ф.А., Жуков А.О. Система безпосередньо-го цифрового ефективного управлшня р1вноб1жно-працюючими преса-ми-грануляторами комбжормового виробництва //Тез. доп. М1жэ-родно! науково-техшчно! конференци "Розробка та впровадження но-вих технолопй 1 обладнання у харчову та переробш галуз1 АПК", КиУв, 19-21 жовтня 1993р. - Кшв: КТ1ХП, 1993. -с. 463.

16. Выполнить комплекс работ по разработке и внедрению трех модификаций устройств управления прессами-грануляторами.: Отчет по НИР./Одесская гос.акад.пищевых техн.; Руковод. В.А.Хобин. Исполнит.: А.Г. Плеве, Ф.А. Тришин, М. Хилал и др. - № ГР 013311035078, Одесса, 1995. - 54 с.

АННОТАЦИЯ

Тришин Ф. А. Разработка и реализация алгоритмов управления технологическими агрегатами, гарантирующих безаварийность.

Диссертация (рукопись) на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.13.07 - автоматизация технологических процессов и производств, Одесская государственная академия пищевых технологий, Одесса, 1996.

Работа содержит теоретические и экспериментальные исследования вопросов эффективного управления технологическими агрегатами. Усовершенствованы алгоритмы управления, гарантирующие с заданной вероятностью безаварийность функционирования ТА, экстремумы функции эффективности которых находятся вблизи или за границей допустимых режимов. Алгоритмы повышают качество работы системы, технико-экономические показатели ТА в целом, в частности, срок эксплуатации исполнительных механизмов.

ABSTRACT

Trishin F.A. The elaboration and realization oi the accidentless guar-anteing control algorithms for the technological units.

The thesis for Master of technical Science degree, speciality 05.13.07 - Automation of the technological processes and productions, Odessa State Academy of Food Technologies.

The thesis comprises the theoretical and experimental researches into the problems of efficient control of the technological units. There had been modernized the control algorithms, guaranteeing the accidentless functioning with the preassigned probability of the technological units, having their efficiency function exteremums near or over the boundary of admissible regimes. The algorithms elaborated increase the quality of system's operating, the technical and economical indices of the technological units on the whole, and, specifically, the exploitation period of actuation mechanisms.

Ключов! слова: ефектившсть, безаваршшсть, алгоритм керування.

Тир. 100 экз. 29.04.96 г.