автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка моделей и комплекса программ обеспечения системы компьютерного вейвлет-мониторинга процесса непрерывного смесеприготовления

На правах рукописи

КАМАЛДИНОВ АЛЕКСЕЙ ВАРИСОВИЧ

РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОГО ВЕЙВЛЕТ-МОНИТОРИНГА ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОГО СМЕСЕПРИГОТОВЛЕНИЯ

Специальности: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств 05.13.18 — Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово — 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»

Научные руководители: заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Иванец Виталий Николаевич

доктор технических наук, профессор Федосенков Борис Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Попов Анатолий Михайлович

доктор технических наук, профессор Моисеев Лев Львович

Ведущая организация — государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Кемеровский государственный университет»

Защита состоится « 28 » июня 2006 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета К212.089.01 при Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности (650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47). Факс: +(3842) 73-41-03

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Автореферат разослан « 26 » мая 2006 года. Ученый секретарь

диссертационного совета /_

кандидат технических наук, доцент _о-к^Т, Бакин И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В современных условиях производства на предприятиях пищевой, горнодобывающей, химической и других отраслей промышленности важное место занимают процессы смешивания сухих сыпучих материалов в смесеприготови-тельных агрегатах непрерывного действия. При этом все больше повышаются требования к точности и стабильности состава многокомпонентных смесей, получаемых в них.

Учитывая концепцию государственной политики в области здорового питания населения РФ, предусматривающей увеличение производства витаминов, биологически активных добавок, а также создание обогащенной пищевой продукции и улучшение структуры ее потребления, требуется разработать комплексную систему мониторинга смесеприготовительного процесса с целью повышения качества получаемых композиций.

В НИИ и ведущих вузах пищевого профиля разрабатываются принципиально новые, энергосберегающие технологии, обеспечивающие производство экологически безопасных продуктов питания, обогащенных витаминами и биологически ценными компонентами, с учетом различных возрастных потребностей и состояния здоровья населения. С учетом невысокой платежеспособности последнего это позволяет вывести их на доступный для большинства уровень соотношения цены и качества, расширяя при этом ассортимент конкурентоспособных продуктов. Решение этой задачи требует нового, нетрадиционного подхода к разработке, формированию и анализу процессов смесеприготовления, в основу которого были бы положены модели, алгоритмы и способы локального представления и обработки скалярных (одномерных) переменных в подконтрольных технологических точках смесеприготовительного агрегата.

Требование локальности представления (локальной аппроксимации) переменных определяется тем, что последние часто являются нестационарными по частоте, т.е. представляют собой материалопотоковые сигналы с время-зависимым параметром — мгновенной частотой.

Аппарат вейвлет-преобразований позволяет формировать специфические модели и алгоритмы процессов массопереноса вещества во внутриаппаратных средах в стационарных и нестационарных режимах работы смесеприготовительного агрегата — для осуществления эффективного текущего мониторинга процесса смесеприготовления.

Так, например, в процессе производства сухих и увлажненных комбинированных продуктов питания одной из основных проблем является равномерное распределение различных добавок (витаминов, наполнителей, стабилизаторов, ароматизаторов и т.д.), вносимых в небольших дозах (0,01-1%), по всему объему смеси. При этом необходимо получать высококачественную смесь по каждому из входящих в композицию ингредиентов.

Применение компьютерных технологий в производстве смесевых композиций, основанных на математических моделях и программах локально-

временного представления материалопотоковых сигналов, обусловлено требованием обеспечения в системах приготовления комплексного контроля текущих стационарных и нестационарных процессов в виде визуализированных отображений режимов работы дозировочного и смесительного оборудования. Это требование осуществимо при использовании нетрадиционного аппарата вейвлет-преобразований. Поэтому заявленная тема в исследовании является актуальной.

Цель работы

Создание комплекса моделей, алгоритмов и программ, обеспечивающих высококачественный компьютерный мониторинг и поддержание номинальных рабочих режимов процесса приготовления мультиингредиентных пищевых сухих дисперсных композиций в агрегатах непрерывного действия.

Задачи исследования

Исходя из поставленной цели, в диссертационной работе решаются следующие задачи:

• анализ процесса смесеприготовления и возможностей высококачественного мониторинга текущих режимов работы структурных элементов смесительного комплекса непрерывного действия;

• разработка моделей, алгоритмов и программ, обеспечивающих функционирование системы наблюдения за динамикой смесеприготовитель-ного процесса с использованием математического подхода на основе вейвлет-информации о состоянии объекта;

• развитие методики и способов регистрации и математической фильтрации материалопотоковых переменных в виде одномерных сигналов;

• создание способов идентификации, контроля и коррекции рабочих режимов смесительного агрегата по двумерным вейвлет-отображениям одномерных сигналов;

• проверка разработанных алгоритмического и программного видов обеспечения на достоверность и адекватность описания реальных процессов дозирования;

• математическое моделирование текущих режимов смесеприготовления на базе разработанного комплекса алгоритмов и программ, положенного в основу вейвлет-мониторинга материалопотоковых процессов;

• создание системы компьютерного вейвлет-мониторингового процесса дозирования.

Научная новизна

1. Доказана возможность и целесообразность применения высокоточного мониторинга стационарных и нестационарных текущих режимов смесеприготовления с использованием вейвлет- (всплесковых) преобразований.

2. Сформулированы модели, алгоритмы и программы, обеспечивающие функционирование системы мониторинга на основе вейвлет-информации о состоянии объекта.

3. Созданы и развиты способы и процедуры специфической обработки двумерных функций, отражающих процессы массопереноса с временным и частотным носителями (переменных, компактно поддержанных по времени и частоте).

4. Предложен порядок построения и параметризация процедур моделирования текущих режимов смесеприготовления на основе разработанного комплекса алгоритмов и программ вейвлет-анализа.

5. Разработаны системы визуализированного мониторинга и коррекции смесеприготовительных процессов на базе вейвлет-изображений мате-риалопотоковых сигналов, представленных в виде специфических модифицированных двумерных отображений сигналов массопереноса (МСМ-карт).

Практическая значимость и реализация

На основании проделанной работы получены следующие практические результаты:

1) создан аппаратно-программный математический комплекс, обеспечивающий реализацию процессов регистрации, обработки, идентификации и коррекции динамики смесеприготовительных процессов; использование такого комплекса целесообразно в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности и аграрно-промышленного комплекса;

2) средствами разработанного математического комплекса осуществлен процесс вейвлет-мониторинга пищевых производств следующего характера:

- витаминизации сухих пищевых детских смесей и сухого молока;

- приготовление пряно-солевых композиций, используемых в технологии изготовления рыбных пресервов;

- получение сахарного печенья в условиях корректируемого процесса дозирования исходных компонентов на базе учебно-производственного центра КемТИПП;

3) выработанный подход и математический аппарат применения вейвлет-преобразований использован в учебных дисциплинах и НИРС и УИРС, проводимых на кафедрах «Процессы и аппараты пищевых производств», «Информатика и прикладная математика», «Автоматизация производственных процессов и автоматизированные системы управления».

4) спроектирован, разработан и создан функционирующий на полупромышленной основе экспериментально-исследовательский стенд, на базе которого реализована система компьютерного вейвлет-мониторинга процесса непрерывного смесеприготовления.

Автор защищает

• математические модели текущих режимов смесеприготовления на базе разработанного комплекса алгоритмов и программ, положенного в основу мониторинга материалопотоковых процессов;

• способы регистрации и математической фильтрации материалопотоковых переменных в виде одномерных сигналов;

• способы идентификации и коррекции рабочих режимов смесительного агрегата по двумерным вейвлет-отображениям одномерных сигналов;

• алгоритмы и программы, обеспечивающие непрерывный визуализированный мониторинг текущих режимов работы смесеприготовительного агрегата на основе вейвлет-информации о состоянии объекта;

• структуру разработанного вейвлет-мониторингового комплекса для непрерывной онлайн-регистрации и коррекции режимов работы процессов муль-тикомпонентного дозирования.

Апробация работы

Основные положения, изложенные в диссертационной работе, были представлены и обсуждены на: ежегодных научных конференциях «Федеральные и региональные аспекты государственной политики в области здорового питания» Кемеровского технологического института пищевой промышленности; на региональных научно-практических конференциях Кемеровского государственного университета «Информационные недра Кузбасса»; научно-технической конференции «Кибернетика и технологии XXI века», Воронеж, 2002-2003; 4-й международной конференции «Инструменты математического моделирования», СПб, 2003; на международных научно-практических конференцях «ММТТ-16, 17», СПб, Кострома, 2003-2004.

Публикации

Основные положения диссертации изложены в 8 публикациях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, библиографического списка и приложеня; включает 56 рисунков и 6 таблиц. Основной текст работы изложен на 138 страницах машинописного текста, приложение — на 16 стр. Список литературы включает 136 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулирована цель работы и задачи исследования, приведена ее общая характеристика.

В первой главе проанализировано современное состояние теории и математического описания технологического процесса непрерывного смесеприго-товления. Выявлено, что для математического описания непрерывного смешивания в динамической системе «дозатор — смеситель» целесообразно использовать кибернетический подход. Показано, что надежное сглаживание флуктуации материалопотоков на выходе дозирующего оборудования возможно за счет организации направленного движения материальных потоков в рабочем объеме смесительного аппарата. Проведен анализ смесительного оборудования для переработки сыпучих материалов с малыми добавками жидкости и показана целесообразность выбора в качестве объектов исследования смесителей непрерывного действия (СНД) центробежного типа. Однако большинство центробежных аппаратов, предназначенных для переработки сухих дисперсных материалов, не обладает достаточной сглаживающей способностью - для совместной работы с

дозаторами объемного типа, а центробежные СНД, предназначенные для введения жидких добавок в сухую композицию, имеют ряд недостатков.

Требование получения смесей высокого качества подразумевает равномерную — низкофлуктуационную — подачу в смесительный аппарат исходных ингредиентов. Поэтому уже на этой стадии следует непрерывно мониториро-вать и корректировать текущие режимы работы дозирующих устройств. При этом одномерные сигналы материальных потоков регистрируются в подконтрольных точках агрегата посредством пьезоэлектрических и/или тензометри-ческих измерительных преобразователей. Получаемые первичные осциллограммы сигналов зашумлены и нестационарны по частоте, следовательно, в любой момент времени обладают случайно меняющимся мгновенным динамическим спектром. Отобразить такие спектры на визуальном уровне существующими — традиционными — способами не представляется возможным. В связи с этим необходимо предложить и разработать новый подход, в основе которого лежат математические модели и алгоритмы аппроксимации, идентификации и коррекции контролируемых переменных в пространстве L3(R). Последнее целесообразно осуществить на платформе вейвлет-функций и сформированных на их основе время-частотных вейвлет-словарей (вейвлет-тезаурусов). При этом используемая информация о состоянии объекта отображается в вейвлет-среде в формате двумерных/трехмерных квадратичных распределений.

Во второй главе рассмотрены методы математического описания и исследования систем непрерывного приготовления дисперсных композиций, базирующиеся на концепциях структурно-топологического моделирования и время-частотного анализа на базе адаптивной вейвлет-аппроксимации.

С целью обработки в процедурах мониторинга смесеприготовительного процесса одномерных материалопотоковых сигналов, применяется специализированный алгоритм адаптивной аппроксимации, в основе которого лежит поиск определенных вейвлет-функций, отбираемых из тезауруса на соответствующих стадиях итеративного процесса. Материалопотоковый сигнал x(t) в виде расхода вещества по такому алгоритму вейвлет-поиска соответствия (ВПС) раскладывается в сумму выбранных в вейвлет-тезаурусе время-частотных атомов (ВЧА), оптимально соответствующих его остаткам на определенных итерациях: x(t) = X{R"(x),rjr,}rM+R^!(x), (1)

п= О.Л!

где ¥/„ - вейвлет-функция с индексом In локализации в словаре; FC(x) и Rm+1(x) — остаточные одномерные сигналы после п-й и (т+1)-й итерации соответственно; <•,•> — скалярное произведение двух непрерывных функций: R"(x) и Wi„.

Данное выражение сходится к x(t) при т—>ао, где от-число итераций, в ходе которых сигнал «проецируется» на некоторый словарный вектор Ц1;„. Критерием оптимальности соответствия служит условие

\{R"(x),Ylm)\ = max, (2)

где D — словарь вейвлет-функций, на который проецируется сигнал x(t) в ходе аппроксимации.

Реализация ВПС-процедуры производится на базе быстрого алгоритма по расчету скалярного произведения двух функций (РГ*'(х■), щ) на основании (К"(х), щ). Поскольку наложение остатка сигнала fC(x) на вейвлет-вектор щ„ из словаря D дает

. К-(х) = (ВГ(х),Ч'1т)Ч'1т + 1Г*(х), (3)

то, определяя скалярные произведения с вектором y/¡ для обоих частей данного уравнения, получаем

{R^{x),Yi) = {R"(x),Vl)-{R"(x),¥¡m ){¥ш,¥,) (4)

При требуемой относительной точности е итеративная процедура прекращается при выполнении условия

\\R^(x)f (5)

где |\РГ(х)\\ — норма остаточной функции материалопотока после т-й итерации.

Для обработки расходовых сигналов использовался время-частотный словарь Габора, в котором колебательные вейвлет-функции образованы с помощью окна в виде функции Гаусса. Этот выбор объясняется тем, что сдвигаемые и частотно-модулированные функции Габора

у, (t) = s-"-5V[~^exp(j^t) (6)

являются единственными, двумерное время-частотное распределение (распределение Вигнера) которых остается всегда положительным, что - обязательно при его интерпретации как совместного распределения плотности энергии сигнала во время-частотном пространстве /-со. Распределение Вигнера представляет собой двумерную (время-частотную) функцию-преобразование Фурье произведения x(t + г/2) x(t - т/2):

Vx(t,a>)= ]"*(< + г / 2)■ (í - г / 1)ехр{- jtcojdr. (7)

Преобразование Вигнера локализует время-частотную структуру переменной x(t). Если энергия функции x(t) компактно сконцентрирована во времени в окрестности момента а по частоте в окрестности а>0, то распределение Вигнера Vx(t,co) содержит энергию, сконцентрированную в окрестности точки (t0, со0) на время-частотной плоскости с носителями, равными временной и частотной протяженностям сигнала x(t). Это значит, что если [/ — т/2, t + г/2] — носитель неоднородности в составе x(t), то при всех частотах со в этом спектре носитель распределения Вигнера Vx(t, со) по t содержится в этом интервале; то же - по частоте: если интервал [a>a-i/2, со0+£/2\ представляет собой частотный носитель преобразования Фурье F{x(t)}, то при всех моментах t в пределах неоднородности носитель распределения Вигнера Vx(t, со) по частоте со содержится в этом интервале. В отличие от кратковременного преобразования Фурье и вейвлет-преобразования, распределение Вигнера — самоподобно (автоморфно) по t и со:

при x(t)=xx(t-x0), Vx(t,a>)= Vx(t-T0,co); при сдвиге сигнала по частоте, то есть при х(t)=Xx(t)-exp(jcoot),

Vx(t,co)= VXx(t, co-coo).

При масштабировании вейвлет-функции Габора ^(t) на s и, следовательно, ее преобразования Фурье на 1/s, временной и частотный параметры распределения Вигнера масштабируются аналогично:

при ^^-^rçjj.i-ûij имеем: V4/(t,a) = V4/,\^,s-o^

Отметим, что при s=var вейвлет Габора в целом несамоподобен, так как при i—idem количество гармонических циклов на меняющемся носителе не сохраняется постоянным. Это обстоятельство учитывается при реализации алгоритма вейвлет-поиска соответствия в процедуре восстановления аппроксимируемых переменных (сигналов материалопотоков) в базисе функций Габора.

Неоднородности материалопотоковых сигналов в виде 5-функций и гармонических составляющих представляют собой прямые линии во время-частотном двумерном пространстве:

x(t) = ô (t-tq) отображается распределением Вигнера Ух fi, со) = ¿(Ыц), &x(t)=exp(ja>(f) имеет вид

Vx(trœ)= (1/2ж)5(а>- cù0).

Инвариантный к смещению по времени и частоте (/ и ai) словарь Габора формируется путем масштабирования, сдвига по времени и модуляции гауссовым окном. Последнее используется благодаря своему свойству оптимально концентрировать энергию сигнала на t-co - плоскости

¥(t) = a-exp\j$-b(t-T)1] (8)

В теории обработки сигналов такие модулированные гауссовы функции, имеющие минимальный размер участка локализации на t-ai - плоскости, именуются атомами Габора.

Для каждого масштаба 2 дискретное окно периода N создается путем квантования и периодизации непрерывной функции Гаусса:

= (9)

где Kj подбирается так, чтобы \ \щ\\ =1.

Далее это окно смещается по t и со. Пусть l=(l, — индекс параметров

словаря для (l,£) e[0,N-l]2 и j e[0,log2NJ; здесь — дискретные аналоги для т, со, s при непрерывных вейвлет-функциях. Тогда дискретный атом Габора:

(10)

Результирующий словарь IeP представляет собой множество атомов, инвари-

антное по модулю N. Алгоритм вейвлет-поиска соответствия производит декомпозицию сигнала материалопсггока в рамках словаря путем группирования атомов

На каждой игераиии, вместо проецирования решетчатой остаточной функции К"(х) на какой-либо атом щ ВПС-процедура рассчитывает ее проекцию на плоскость, образованную с помощью Так как FT(x)[n] — вещественна, то, следовательно, агом-аппрокеиманг —

также вещественный вектор, имеющий вид:

¥М = + (11)

где задает единичную норму вектора у/*[п], а начальная фаза ф подбирается так, чтобы максимизировать скалярное произведение атома (И) с остатком РГ(х), т.е. реализовать условие (2). В итоге получаем — в результате итеративной реконструкции сигнала х(1) методами ВПС - аппроксиманту

Я"(х)= £ (12)

ж=0.«>

Эта декомпозиция описывается результирующим время-частотным распределением энергетической плотности сигнала, получаемым суммированием распределений Вигнера Ухщ„ [п,£] всех атомов Габора щт\

^..{пД (13)

Так как окно - гауссово, а набор атомарных параметров я)-, то

частное распределение Ухщт [п,£] представляет собой двумерный «эллипс» с центром в точке (1т, 4т) на 1-а> - плоскости, который масштабируется по времени и частоте соответственно параметрами 2"" и N-2^".

Представленный моделирующий аппарат дает возможность автоматизировать операции коррекции текущих режимов шесжпригоговигельнош агрегата. С этой целью был разработан апгирагпю-программный комплекс, определяющий состояние объекта посредством непрерывно пересчитываемых время-часшгных карт динамики маггериалопотоков одновременно в различных точках агрегата. При изменении структуры спектра временного вектора сигнальной переменной изменяется время-частспная локализация соответствующих атомов.

С целью поддержания стабильного коэффициента неод нород ности смеси по какому-либо компоненту отслеживается "невыход" ВЧА за пределы заданных областей (зон) на карте Вигнера. Например, при анализе функционирования рецикл-каналов агрегата (рис. 1) уход "капли" вниз (режим В) говорит о снижении частоты ю импульсов, а также о повышении расхода в канале, что увеличивает время приготовления смеси заданного качества и снижает производ ительность. Уход "капли" в области С говорит о срыве режима А (или В) импульсного периодического рецикла (нарушении асинфазно-синхронной подачи реиикхьимпульсх®, снижающгй флуктуации дозирования) и превращении его в длительный, (т.е. непериодический), близкий к моногармоническому.

Гц

М \

о

х(0 о

о

Рис. 1. Схематичное время-частотное отображение материалопотоковых импульсных переменных.

При нарушении оптимальной работы (асинхронно-синфазного дозирования, импульсного периодического рецикла), когда дрейф превышает установленные технологическим регламентом границы допуска, мониторинговый комплекс корректирует работу смесеприготовительного агрегата посредством подачи корректирующих воздействий на его исполнительные механизмы.

На рис. 2 приведено распределение Ех[п(13) реального материалопото-кового сигнала на выходе блока дозирующих устройств (БДУ), состоящего из двух шнековых (ШДУ) и спирального (СДУ) дозаторов, причем, первые работают в режиме порционного дозирования. Частоты переменной составляющей этих дозаторов соответственно равны а>1, сс2-2а>1, а>3=4а>1.

Рис. 2. Распределение Вигнера материалопотокового сигнала на выходе блока дозаторов, формирующего трехкомпонентный поток

Здесь более слабая плотность энергии сигнала на левых краях «эллипсов» ШДУ 1 и ШДУ2 объясняется меньшей крутизной передних фронтов импульсов разгрузки дозаторов в начале интервала формирования переменно-порционной дозы по сравнению с более интенсивным расходом материала в конце интервала. Верхний элемент карты фактически распадается на ряд подэлементов, что определяется амплитудно-временной нестабильностью работы СДУ.

Практическая реализация функции коррекции смесеприготовительных процессов в отдельных узлах смесительного агрегата на базе ВПС-алгоритма позволяет рационализировать процесс производства смесей высокого качества.

В третьей главе рассмотрены вопросы аппаратурного и методического обеспечения экспериментальных исследований смесеприготовительного агрегата непрерывного действия для получения дисперсных композиций.

Для изучения режимов его работы был спроектирован и создан лаборатор-но-исследовательский стенд. Исследования проводились с использованием мелкозернистых дисперсных материалов с различными физико-механическими характеристиками.

Для целей мониторинга режимов работы узлов агрегата, а также корректировки динамики смесеприготовительных процессов разработан соответствующий комплекс (рис. 3), включающий в себя дозировочное оборудование и из-

мерительную регистрирующую аппаратуру для фиксации, визуального отображения и коррекции режимов работы смесеприготовительного агрегата (СМПА).

Процедуры, реализуемые в блоке 5 (рис. 3), определены на схеме рис. 4: НЧ и ВЧ - низкочастотная и высокочастотная фильтрация; НП — надпороговая фильтрация Ш-сигналов; ВПС — аппроксимация одномерных материалопото-ковых переменных на базе алгоритма вейвлет-поиска соответствия; ОМС — отображение материалопотоковых сигналов в 2Б/30-формате; ИС — идентификация сигналов; ФНР - фиксация номинальных режимов; СЭ - считывание элементов МСМ-карты; ФКВ — формирование корректирующих воздействий.

режимов смесеприготовительного агрегата. 1,2,3 — спиральный, шнековый, порционный дозаторы; 4 — измерительные преобразователи расхода; 5 — компьютерное оборудование, блок текущего мониторинга и коррекции; 6 — цифро-аналоговый преобразователь.

Для проведения анализа работы дозирующих устройств разработано специализированное программное обеспечение, которое позволяет выполнять математическое моделирование и проводить текущий мониторинг с коррекцией их работы в режиме реального времени. В состав пакета программного обеспечения входят подсистемы регистрации, считывания, фильтрации, сглаживания, идентификации и выработки корректирующих воздействий (коррекции) — рис. 4.

Рассмотрим процесс текущего мониторинга в реальном времени. Сигналы разгрузки дозирующих устройств, генерируемые первичными преобразованиями расхода, установленными на выходе блока дозаторов (БДУ), поступают через интерфейсную плату на вход компьютера - в подсистему их регистрации. Затем, на стадии ассимиляционного (пострегистрационного) считывания, происходит переформатирование выходного цифрового потока в текстовый формат данных, причем, мгновенные биполярные колебания сигнала на выходе датчика — при пьезоэлектрической регистрации — сохраняются по модулю.

На этапе фильтрации производится очищение первичного сигнала и формирование модифицированной сигнальной структуры, пригодной для дальнейшей обработки. В частности, при низкочастотной режекции вырезается постоянная составляющая сигнала, при этом происходит его центрирование, после чего осуществляется надпороговая фильтрация.

В блоке сглаживания из отфильтрованного сигнала формируется соответствующая частотная огибающая, определяемая формой и рабочей частотой реального сигнала разгрузки дозатора.

После этого на основе (13) формируется вейвлет-карта, впоследствии преобразуемая в растровую матрицу блоком идентификации, на которой распознается количество время-частотных атомов, их расположение в пространстве и координаты. На этапе коррекции последние сравниваются с номинальными координатами атомов и фиксируются численные значения их отклонений во время-частотном пространстве, после чего формируются управляющие воздействия на двигатели дозаторов; затем цикл повторяется.

I ВХОД БЛОК ФИЛЬТРАЦИИ

ПР нч вч нп

ФКВ

♦I сэ [♦

ФНР

ис

ОМС

впс

▼ ЙЫХПЛ БЛОК ЦИФРОВОГО

выхид ВЕИВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Рис.4 Блок-схема модуля текущего мониторинга и коррекции

Предложенная методика регистрации одномерных сигналов реализуется в виде алгоритма (рис. 5а), позволяющего произвести регистрацию выходного потока j-то дозатора. Падаваемая смесь регистрируется измерительным преобразователем в интервале At,, далее происходит преобразование первичного сигнала расхода в напряжение. Этот сигнал буферизуется в плате цифрового кодирования, в его временной памяти. Сигнал дискретизируется и оцифровывается с целью получения решетчатой функции. Считывание повторяется в интервале времени At, и при его завершении данные из временной памяти записываются в технологический файл.

Во время считывания (рис. 56) технологического файла происходит определение его типа формата — для адекватного восприятия записанной информации. Затем происходит считывание данных, преобразование цифрового (bit) формата в текстовый (числовой). После преобразования типа данных технологический файл переписывается в виде обновленной структуры.

Рассмотрим следующие промежуточные стадии процедуры обработки данных: фильтрацию и сглаживание. На этих этапах сигнал, записанный в конечный технологический файл на стадии считывания, очищается от посторон-

них паразитных составляющих с помощью четырех видов обработки: шумовой фильтрации, режекции постоянной составляющей, низкочастотной и высокочастотной, надпороговой видов фильтрации (рис 6).

Рис. 5. Алгоритмы записи материалопотоков сигналов в технологические файлы с преобразованием формата данных.

Указанные виды фильтрации применяются с целью получения на этапе построения двумерного отображения модифицированного сигнала материало-потока (МСМ-карты, или карты Вигнера) элементов, имеющих четкие контурные границы. На МСМ-карте, в ее ЗО-формате, границы могут соответствовать различным энергетическим уровням — это зависит от результатов фильтрации. Заметим, что конечные отображения на МСМ-карте в 20-формате должны привязываться к определенному нулевому уровню энергетической плотности сигнала — при текущем циклическом расчете двумерных карт Вигнера.

/ Построчно* / */ считывание / ■ /текстового файла/

Шумовая фильтрация

I

/

/ параметров / сглаживан

Определение

------—зов

ния

7

Режекция постоянной составляющей

Г

Формирование параметра сигнала в точке

Сглаживание сигнала

т

а) б)

Рис. 6. Алгоритмы фильтрации и сглаживания анализируемых сигналов.

Разработаны два способа сглаживания сигнала: гистограммный и метод усредняющего окна (рис. 7). Их различие состоит в разных степени и временном диапазоне сглаживания. Следующими этапами являются процесс построения время-частотной карты на основе распределения Вигнера (13) и идентификация ее элементов, отображающих текущие режимы работы дозаторов (рис. 8).

1д) гистограммный метод

■ ...А&^ЦйУч.

д - получение итоговой характеристики для расчета карты Вигнера

2д) метод усредняющего окна

Рис. 7. Этапы процедуры сглаживания сигналов.

При идентификации осуществляется последовательное сканирование карты Вигнера с преобразованием ее в цифровую матрицу (рис. 8 и 9). Выполняется определение количества атомов и координат каждого из них в двумерном пространстве. Задается номинальный режим работы каждого из дозаторов в составе блока в соответствии с заданной рецептурой смеси.

Рис. 8. Алгоритм построения отображения модифицированного сигнала материалопотока (МСМ-карты) во время-частотном пространстве и идентификации его элементов.

Задание производится путем фрейминга составных элементов двумерного модифицированного материалопотокового сигнала каждого из дозаторов — то есть посредством заключения ключевых составных элементов карты (эллипсов и линий) в прямоугольные окна (фреймы) различной временной и частотной протяженности и фиксации их базовых координат во время-частотном пространстве. Это позволяет на следующем этапе (рис. 10) управлять исполнительными механизмами СМПА, корректируя текущие режимы работы дозаторов относительно номинальных. При этом на ячейки памяти порта LPT подается

а) б)

Рис. 9. Определение границ допустимых отклонений в области фрейма атома: а) схематичное преобразование МСМ-карты в матрицу данных, б) определение границ допустимых отклонений в области фрейма атома.

корректирующее воздействие, прикладываемое к исполнительному механизму (ИМ), через разработанную схему цифро-аналогового преобразователя (рис. 11). Последний построен по принципу «битового» суммирования напряжений с разъема LPT выводов PIN (номера контактов) с последующим усилением и подачей на узел сравнения; при этом подстройка опорного напряжения ведется переменным сопротивлением Rv.

Рис. 10. Процедуры коррекции текущих режимов дозаторов.

в начало рис.5а

DO 2

D1 3

D2 4

D3 5

D4 6

D5 7

D6 8

D7 9

LPT PIN

Рис. 11. Схема цифро-аналогового преобразователя для коррекции режима работы ИМ. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований и отработки моделей и комплекса программ, обеспечивающих функционирование системы компьютерного вейвлет-мониторинга процессов непрерывно-

го смесеприготовления. В качестве рабочего — используемого для построения итоговой двумерной время-частотной карты процесса - способа сглаживания материалопотокового сигнала приняты усредняющие окна (рис. 12а). На рисунке изображен сглаженный этим способом сигнал порционного дозатора и соответствующая время-частотная карта (МСМ-карта) в двумерном формате. На рис. 126 приведены результаты работы алгоритма гистограммного способа сглаживания. Здесь, на МСМ-карте, зафиксированы побочные время-частотные атомы, искажающие осциллограмму реального процесса дозирования. Отметим, что, несмотря на ббльшую оперативность этого способа сглаживания, его точность относительно мала. Способ сглаживания посредством усредняющего окна, уступая гистограммному по быстродействию, является более точным; он позволяет сформировать одномерный сигнал, предназначенный для последующего преобразования его в двумерный/трехмерный формат.

Рис. 12. Метод усредняющего окна и гистограммный способ преобразования вейвлет-карты.

Эффективное определение параметров агрегата возможно уже при возникновении девиации время-частотный атомов относительно фреймов в 10-15% по время-частотной карте.

Проведен сравнительный анализ вида сигналов дозаторов, отображаемых в двумерном формате и фиксируемых пьезоэлектрическими и тензометрически-ми преобразователями (рис. 13).

Анализ процесса дозирования позволяет сделать заключение о том, что возможна корректировка режимов работы нескольких дозаторов по одной карте Вигнера, при этом определяется тип дозатора (порционный, непрерывный). У каждого дозатора своя область отображения атомов на карте Вигнера (рис. 13), что позволяет выделять границы допустимых отклонений, корректируя динамику каждого по отдельному алгоритму.

Реализация математических моделей, алгоритмов и программ обеспечения системы вейвлет-мониторинга текущих режимов дозирования выполнена применительно к процессу получения многокомпонентных смесей. При этом, в соответствии с назначенными рецептурами, проведено моделирование и осуществлен контроль в рамках вейвлет-мониторинга режимов работы блока дозаторов в следующих конфигурациях:

1) один дозатор, непрерывного действия (ШДУ) и дозатор дискретного типа (ПДУ)-рис. 13а;

2) два дозатора непрерывного действия (оба - шнекового типа, с разными частотами материалопотоковых сигналов, a>¡ и со2) и ПДУ - рис. 136;

3) два дозатора непрерывного типа (ШДУ и СДУ с частотами co¡ = Зс'1; со2 = 4.1 с"'), порционный и шнековый (спиральный) дозаторы; последний работает в дискретно-импульсном режиме - рис. 13в.

ШШ] МФШ*

9 s 19 13 29 25 39 с 9 5 19 15 26 25 19

M I M M i

19 15 29 2s 39 « 0 s 19 29 25 39 e 0 j /в ii. 20 2s 30 г

a) б) в)

Рис.13. Текущие режимы дозирования и их двумерные отображения при реализации процесса получения многокомпонентных смесей; а) ШДУ+ПДУ; б) 2ШДУ+ПДУ; в) 2ШДУ+2ПДУ.

Установлено, что микропроцессор компьютера в составе аппаратно-программного комплекса, осуществляющий процесс преобразования одномерных переменных на выходе дозаторов в двумерные/трехмерные отображения на время-частотной плоскости в виде МСМ-карт (карт Вигнера), имеющий тактовую частоту 2,8 ГГц, обеспечивает время формирования корректирующих воздействий на ИМ привода дозаторов в диапазоне 1,0 ... 1,5с. За это время режимы всех дозаторов сохраняются стационарными по частоте переменной составляющей сигналов разгрузки. При этом количество вейвлет-функций, отбираемых из словаря Габора, не должно превышать 100. Получаемые МСМ-карты на выходах дозаторов адекватно отображают задаваемые режимы дозирования и представляют собой прозрачный результат текущего мониторинга в виде семантически ясных визуализируемых изображений.

Таким образом, разработанные модели, алгоритмы и программы обеспечивают реализацию текущего онлайн-мониторинга и коррекции режимов процесса многокомпонентного дозирования с получением на этой основе высококачественных сухих дисперсных композиций в агрегатах непрерывного действия.

На базе время-частотных отображений одномерных материалопотоковых переменных предложена структура системы и создан комплекс мониторинга управляемых процессов дозирования в агрегатах для производства мультиком-понентных смесей. При этом цифровая часть системы вейвлет-мониторинга по характеру функционирования является ждущей спорадической — момент ее активации с замыканием связи по каналу «измерительный преобразователь — исполнительный механизм определенного дозатора» возникает после цифрового

расчета МСМ-карты и идентификации параметров возмущенного режима дозатора. Подобная система позволяет значительно повысить оперативность и точность текущего контроля процесса непрерывного смесеприготовления и обеспечить получение смесевых дисперсных композиций высокого качества.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Доказана целесообразность применения высокоточного мониторинга и коррекции стационарных и нестационарных процессов смесеприготовления с использованием вейвлет- (всплесковых) преобразований. Это позволяет создавать модели и алгоритмы, разрабатывать комплексы программ для обеспечения процесса комплексного мониторинга на принципиально новой математической основе.

2. Разработан комплекс моделей, алгоритмов и программ, лежащий в основе системы мониторинга смесеприготовительных процессов на основе вейв-лет-информации о состоянии объекта, позволяющей конвертировать одномерные сигналы массопереноса в специфические модифицированные двумерные/трехмерные картины (карты Вигнера), и обеспечивать семантически ясное комплексное отображение текущих режимов.

3. Созданы методы и процедуры обработки Ш- и 2Б-переменных, характеризующих материалопотоковые процессы в смесительном агрегате. При этом, в результате применения входящих в процедуру обработки первичных рас-ходовых осциллограмм операций фильтрации и сглаживания, формируются рациональные по форме представления текущих процессов одномерные материалопотоковые сигналы (например, дозирования непрерывного и дискретного типов), удобные для получения визуализированных вейвлет-отображений текущих режимов. Последнее повышает качество контроля процесса непрерывного смесеприготовления.

4. Разработана методика идентификации элементов вейвлет-отображений во время-частотном пространстве. Это позволяет надежно определять по вейв-лет-картам тип, характер и параметры определенного процесса дозирования в смесеприготовительном агрегате.

5. Сформулирован принцип построения и параметризации процедур моделирования режимов непрерывного смесеприготовления на базе разработанного математического программно-алгоритмического комплекса для анализа технологических переменных в вейвлет-среде.

6. Установлено, что при вейвлет-мониторировании процесса смесеприготовления формирование корректирующих воздействий и их подача на электропривод дозаторов происходит в течении 1,0... 1,5 секунд, что обеспечивает устойчивое поддержание стабильного режима работы последних. Это обстоятельство способствует получению низкофлуктуационного суммарного потока на предсмесительной стадии.

7. Спроектирован, разработан и создан функционирующий на полупромышленной основе экспериментально-исследовательский стенд, на базе которо-

го реализована система компьютерного вейвлет-мониторинга процесса непрерывного смесеприготовления. В этой системе сегмент, объединяющий процедуры обработки первичных сигналов, идентификации параметров и коррекции текущих режимов дозирования реализован в цифровом компьютерном формате. Это способствует более полному использованию информации о состоянии объекта с целью повышения оперативности и точности поддержания требуемых номинальных режимов, что, в свою очередь, позволяет рационализировать процесс получения смесей высокого качества.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Камалдинов, A.B. Способ формирования управляющих воздействий в вейвлет-среде при производстве пищевых композиций в агрегатах непрерывного действия / A.B. Камалдинов, Б.А. Федосенков, В.Н. Иванец // Хранение и пе-рераб. сельскохоз. сырья. — 2005. — № 6, С. 59-31.

2. Федосенков, Б.А. Процедуры обработки осциллограмм материалопото-ковых сигналов смесительной системы / Б.А. Федосенков, A.B. Камалдинов, A.B. Шебуков // Математические методы в технике и технологиях — ММТТ-17: Сб. трудов XVII Международ, науч. конф.: в 10 т. Т. 8. Секции 9, 10 / Под общ. ред. B.C. Балакирева. — Кострома: Изд-во Костромского гос. технол. ун-та, 2004. -243с., С. 32-35.

3. Камалдинов, A.B. Анализ процессов с времязависимыми частотами средствами вейвлет преобразований / A.B. Камалдинов, Б.А. Федосенков // Материалы III Региональной научно-практической конференции «Информационные недра Кузбасса 2004», Кемерово, Кемеровский государственный университет, 5-6 февраля 2004 г, С. 275-277.

4. Федосенков, Б.А. Теоретические аспекты управления динамикой смесе-приготовительных процессов на базе вейвлет-преобразований / Б.А. Федосенков, A.B. Анискевич, A.B. Камалдинов // В сб.: «Математические методы в технике и технологиях»: Материалы XVI международной науч.-техн. конф.:Тез. докл. / Санкт-Петербургский гос. техн. ин.-т (СПбГТИ) - Санкт-Петербург, 2003, С. 96-98.

5. Федосенков, Б.А. Моделирование процесса управления динамикой сме-сеприготовительного агрегата методами всплесковых преобразований. / Б.А. Федосенков, A.B. Камалдинов, A.A. Анискевич // 4-я Международная Конференция «Инструменты математического моделирования», MATH TOOLS '2003, СПб. Технический университет Санкт-Петербург, Россия, 23-28 июня 2003 года, С. 164-167.

6. Федосенков, Б.А. Процессовые аспекты моделирования производства дисперсных смесей и оптимизация режимов работы смесительного агрегата на базе всплесковых преобразований. / Б.А. Федосенков, A.B. Камалдинов, A.A. Анискевич // Научно-техническая конференция «Кибернетика и технологии XXI века» (С&Т - 2002), Воронеж, 22-23 октября 2002г., С. 89-92

7. Федосенков, Б.А. Управление динамикой смесеприготовительного агрегата по двухпараметрической координате с использованием Вейвлет преобразования. / Б.А. Федосенков, A.B. Камалдинов И 3-я международная конференция «Кибернетика и технологии XXI века» Воронеж, 22-24 октября 2002 г., С. 202-205.

8. Федосенков, Б.А. Автоматизированное управление смесеприготови-тельным агрегатом на базе всплесковых преобразований. / Б.А. Федосенков, A.B. Камалдинов // Материалы докладов Международного симпозиума «Федеральные и региональные аспекты государственной политики в области здорового питания» - Кемерово, 9-11 октября 2002 г., С. 256-258.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БДУ - блок дозирующих устройств; ВПС - алгоритм вейвлет-поиска соот-ветсвия; ВЧА — время-частотный атом; ИМ — исполнительный механизм; ИС — идентификация сигналов; МСМ — модифицированный сигнал материапопотока; НП — надпороговая фильтрация; ОМС - отображение материалопотоковых сигналов; ПДУ — порционное дозирующее устройство; СДУ — спиральное дозирующее устройство; СМПА — смесеприготовительный агрегат; СЭ — считывание элементов МСМ-карты; ФКВ — формирователь корректирующих воздействий; ФНР — фиксация номинальных режимов; ЦАП — цифро-аналоговый преобразователь; ШДУ - шнековое дозирующее устройство.

Подписано к печати 17.05.06 г. Формат 60x90/16. Объем 1,3 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 113. Отпечатано на ризографе.

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 650056, г. Кемерово, бульвар Строителей, 47. Лаборатория множительной техники КемТИППа, 650010, г. Кемерово, ул. Красноармейская, 52

Введение и постановка задачи исследования.

Глава 1. Обзор современных аспектов моделирования процессов смесеприготовления в агрегатах непрерывного действия и возможностей мониторинга их динамики.

1.1. Описание процессов приготовления сыпучих смесей.

1.2. Обоснование выбора объекта исследования.

1.3. Проблемы моделирования процессов непрерывного смесеприготовления.

1.4. Анализ материалопотоковых сигналов дозирующей и смесительной аппаратуры в стационарных и нестационарных условиях.

1.5. Современные способы идентификации и мониторинга одномерных сигналов.

1.5.1. Преобразование Фурье.

1.5.2. Кратковременное преобразование Фурье.

1.6. Вопросы мониторинга и коррекции динамики процесса смесеприготовления. д.—.

1.6.1. Идентификация и мониторинг одномерных процессов в вейвлет-среде.

1.6.2. Алгоритмы работы с сигналами дозирующих устройств.

1.6.3. Преобразование сигналов в каналах направленной организации материалопотоков.

1.7. Выводы по главе.

Глава 2. Методы математического описания и исследования сигналов систем непрерывного смесеприготовления.

2.1. Способ волнового представления материалопотоковых сигналов в смесительном агрегате.

2.1.1. Моделирование расхода спирального дозатора.

2.1.2. Моделирование расхода шнекового дозатора.

2.1.3. Описание и параметризация сигнала порционного дозатора.

2.2. Теоретические основы время-частотного анализа на базе вейвлет-преобразований.

2.2.1. Теоретические аспекты вейвлет-анализа.

2.2.2. Дискретное вейвлет-преобразование.

2.2.3. Алгоритм вейвлет-поиска соответствия.

2.3. Спектральная идентификация сигналов и коррекция режимов работы смесеприготовительного агрегата.

2.3.1. Время-частотное распределение Вигнера.

2.3.2. Алгоритм адаптивной вейвлет-аппроксимации сигналов смесеприготовительной системы дискретным словарем Габора.

2.4. Выводы по главе.

Глава 3. Разработка экспериментального стенда.

3.1. Объект исследования.

3.1.1. Общая характеристика, описание экспериментального стенда.

3.1.2. Система вывода аналоговых корректирующих воздействий.

3.2. Описание дозировочного оборудования.

3.2.1. Шнековый дозатор.

3.2.2. Спиральный дозатор.

3.2.3. Порционный дозатор.

3.3. Центробежный смеситель непрерывного действия.

3.4. Измерительное оборудование.

3.4.1. Пьезоэлектрические преобразователи.

3.4.2. Плата оцифровки.

3.4.3. Характеристика аналитических весов.

3.5. Физико-механические свойства исследуемых материалов.

3.6. Методики непрерывного анализа, корректировки и мониторинга процесса смесеприготовления.

3.6.1. Методика регистрации одномерных сигналов.

3.6.2. Методика считывания данных из технологического файла.

3.6.3. Методика фильтрации сигнала технологического файла.

3.6.4. Процедура сглаживания сигнала материалопотока.

3.6.5. Построение карты Вигнера и идентификация ее объектов.

3.6.6. Система коррекции текущих режимов работы дозаторов.

3.7. Выводы по главе.

Глава 4. Экспериментальные исследования.

4.1. Исследование характеристик аппаратуры.

4.1.1. Исследование работы дозирующих устройств.

4.1.2. Определение собственной частоты датчика.

4.1.3. Определение частоты дискретизации платы оцифровки.

4.2. Коррекция режимов работы агрегата посредством аппаратно- ■

1 программного комплекса вейвлет-мониторинга.

4.2.1. Причины возникновения нестационарности.,

4.2.2. Регистрация и преобразование одномерных сигналов.

4.2.3. Фильтрация и сглаживание анализируемых сигналов.

4.2.4. Идентификация элементов карты модифицированного сигнала материалопотока и коррекция текущих режимов.

4.3. Практическое использование.

4.4. Выводы по главе.

Основные результаты работы и выводы.

Актуальность работы

В современных условиях работы пищеперерабатывающих, горнодобывающих, химических и других отраслей промышленности занимают процессы смешивания сухих сыпучих материалов в смесеприготовительных агрегатах непрерывного действия. Повышаются требования к точности и стабильности состава многокомпонентных смесей, получаемых в смесителях.

Учитывая концепцию государственной политики в области здорового питания населения РФ, предусматривающей увеличение производства витаминов, биологически активных добавок, создание обогащенной пищевой продукции и улучшение структуры ее потребления, необходимо разработать комплексную систему мониторингового управления смесеприготовительным агрегатом с комплексной автоматической стабилизацией работы смесительной системы для повышения качества производимых компонентов.

В НИИ и ведущих вузах пищевого профиля разрабатываются принципиально новые, энергетически выгодные технологии, обеспечивающие производство экологически безопасных продуктов питания, обогащенных витаминами и биологически ценными компонентами, с учетом различных возрастных потребностей и состояния здоровья населения, что при невысокой платежеспособности последнего, позволяет вывести эти продукты на доступный для большинства населения уровень соотношение цены и качества расширяя ассортимент конкурентно способных продуктов. Это требует качественного подхода к процессам смесеприготовления с большей точностью, используя компьютерные технологии.

Так например, при производстве сухих и увлажненных комбинированных продуктов питания, одной из основных проблем является равномерное распределение различных добавок (витамины, наполнители, стабилизаторы, ароматазаторы и т.д.), вносимых в небольших дозах (0,01-1%) по всему объему смеси необходимо получить высококачественную смесь.

Применение компьютерных технологий в процессах смесеприготовления обусловлено тем, что математическое моделирование, по сравнению с физическим, обладает более универсальным и менее затратными инструментами для исследования объектов.

Цель работы

Создание комплекса моделей, алгоритмов и программ, обеспечивающих высококачественный компьютерный мониторинг и поддержание номинальных рабочих режимов процесса приготовления мультиингредиентных пищевых сухих дисперсных композиций в агрегатах непрерывного действия.

Задачи исследований

Исходя из поставленной цели в данной диссертационной работе решаются следующие задачи:

• анализ процесса смесеприготовления и возможностей высококачественного мониторинга текущих режимов работы структурных элементов смесительного комплекса непрерывного действия;

• разработка моделей, алгоритмов и программ, обеспечивающих функционирование системы наблюдения за динамикой смесеприготовитель-ного процесса с использованием математического подхода на основе вейвлет-информации о состоянии объекта;

• развитие методики и способов регистрации и математической фильтрации материалопотоковых переменных в виде одномерных сигналов;

• создание способов идентификации, контроля и коррекции рабочих режимов смесительного агрегата по двумерным вейвлет-отображениям одномерных сигналов;

• проверка разработанных алгоритмического и программного видов обеспечения на достоверность и адекватность описания реальных процессов дозирования;

• математическое моделирование текущих режимов смесеприготовления на базе разработанного комплекса алгоритмов и программ, положенного в основу вейвлет-мониторинга материалопотоковых процессов;

• создание системы компьютерного вейвлет-мониторингового процесса дозирования.

Научная новизна

1. Доказана возможность и целесообразность применения высокоточного мониторинга стационарных и нестационарных текущих режимов смесеприготовления с использованием вейвлет- (всплесковых) преобразований.

2. Сформулированы модели, алгоритмы и программы, обеспечивающие функционирование системы мониторинга на основе вейвлет-информации о состоянии объекта.

3. Созданы и развиты способы и процедуры специфической обработки двумерных функций, отражающих процессы массопереноса с временным и частотным носителями (переменных, компактно поддержанных по времени и частоте).

4. Предложен порядок построения и параметризация процедур моделирования текущих режимов смесеприготовления на основе разработанного комплекса алгоритмов и программ вейвлет-анализа.

5. Разработаны системы визуализированного мониторинга и коррекции смесе-приготовительных процессов на базе вейвлет-изображений материалопотоковых сигналов, представленных в виде специфических модифицированных двумерных отображений сигналов массопереноса (МСМ-карт).

Практическая значимость и реализация результатов

На основании проделанной работы получены следующие практические результаты:

1. создан аппаратно-программный математический комплекс, обеспечивающий реализацию процессов регистрации, обработки, идентификации и коррекции динамики смесеприготовительных процессов; использование такого комплекса целесообразно в пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности и аграрно-промышленного комплекса;

2. средствами разработанного математического комплекса осуществлен процесс вейвлет-мониторинга пищевых производств следующего характера:

• витаминизации сухих пищевых детских смесей и сухого молока;

• приготовление пряно-солевых композиций, используемых в технологии изготовления рыбных пресервов;

• получение сахарного печенья в условиях корректируемого процесса дозирования исходных компонентов на базе учебно-производственного центра КемТИПП;

3. выработанный подход и математический аппарат применения вейвлет-преобразований использован в учебных дисциплинах и НИРС и УИРС, проводимых на кафедрах «Процессы и аппараты пищевых производств», «Информатика и прикладная математика», «Автоматизация производственных процессов и автоматизированные системы управления».

4. спроектирован, разработан и создан функционирующий на полупромышленной основе экспериментально-исследовательский стенд, на базе которого реализована система компьютерного вейвлет-мониторинга процесса непрерывного смесеприготовления.

Автор защищает

• математические модели текущих режимов смесеприготовления на базе разработанного комплекса алгоритмов и программ, положенного в основу мониторинга материалопотоковых процессов;

• способы регистрации и математической фильтрации материалопотоковых переменных в виде одномерных сигналов;

• способы идентификации и коррекции рабочих режимов смесительного агрегата по двумерным вейвлет-отображениям одномерных сигналов;

• алгоритмы и программы, обеспечивающие непрерывный визуализированный мониторинг текущих режимов работы смесеприготовительного агрегата на основе вейвлет-информации о состоянии объекта;

• структуру разработанного вейвлет-мониторингового комплекса для непрерывной онлайн-регистрации и коррекции режимов работы процессов мультикомпонентного дозирования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Доказана целесообразность применения высокоточного мониторинга и коррекции стационарных и нестационарных процессов смесеприготовления с использованием вейвлет- (всплесковых) преобразований. Это позволяет создавать модели и алгоритмы, разрабатывать комплексы программ для обеспечения процесса комплексного мониторинга на принципиально новой математической основе.

2. Разработан комплекс моделей, алгоритмов и программ, лежащий в основе системы мониторинга смесеприготовительных процессов на основе вейвлет-информации о состоянии объекта, позволяющей конвертировать одномерные сигналы массопереноса в специфические модифицированные двумерные/трехмерные картины (карты Вигнера), и обеспечивать семантически ясное комплексное отображение текущих режимов.

3. Созданы методы и процедуры обработки Ш- и 20-переменных, характеризующих материалопотоковые процессы в смесительном агрегате. При этом, в результате применения входящих в процедуру обработки первичных рас-ходовых осциллограмм операций фильтрации и сглаживания, формируются рациональные по форме представления текущих процессов одномерные материалопотоковые сигналы (например, дозирования непрерывного и дискретного типов), удобные для получения визуализированных вейвлет-отображений текущих режимов. Последнее повышает качество контроля процесса непрерывного смесеприготовления.

4. Разработана методика идентификации элементов вейвлет-отображений во время-частотном пространстве. Это позволяет надежно определять по вейв-лет-картам тип, характер и параметры определенного процесса дозирования в смесеприготовительном агрегате.

5. Сформулирован принцип построения и параметризации процедур моделирования режимов непрерывного смесеприготовления на базе разработанного математического программно-алгоритмического комплекса для анализа технологических переменных в вейвлет-среде.

6. Установлено, что при вейвлет-мониторировании процесса смесеприготовления формирование корректирующих воздействий и их подача на электропривод дозаторов происходит в течении 1,0.1,5 секунд, что обеспечивает устойчивое поддержание стабильного режима работы последних. Это обстоятельство способствует получению низкофлуктуационного суммарного потока на предсмесительной стадии.

7. Спроектирован, разработан и создан функционирующий на полупромышленной основе экспериментально-исследовательский стенд, на базе которого реализована система компьютерного вейвлет-мониторинга процесса непрерывного смесеприготовления. В этой системе сегмент, объединяющий процедуры обработки первичных сигналов, идентификации параметров и коррекции текущих режимов дозирования реализован в цифровом компьютерном формате. Это способствует более полному использованию информации о состоянии объекта с целью повышения оперативности и точности поддержания требуемых номинальных режимов, что, в свою очередь, позволяет рационализировать процесс получения смесей высокого качества. ,

1. A.c. 1546120 СССР, МКИ В01 F7/26 Центробежный смеситель порошкообразных материалов. / Г.Г. Саломатин (СССР) - Опубл. в Б.И., 1990, №8.

2. A.c. 2132725 Россия, МКИ В01 F7/26 Центробежный смеситель. / В.Н. Иванец, И.А. Бакин, Б.А. Федосенков. (Россия) Опубл. в Б.И., 1999, №19.

3. Александровский, A.A. Исследование процесса смешивания и разработка аппаратуры для приготовления композиций, содержащих твердую фазу: Автореф. дис. д-ра техн. наук/ A.A. Александровский. — Казань, 1976. 48 с.

4. Александровский, A.A. Кинетика смешения бинарной композиции при сопутствующем измельчении твердой фазы. / A.A. Александровский, З.К. Галиакбеков // Теоретические основы химической технологии. 1976, т. 15, №2. -С.227-331.

5. Арутюнов, С.Ю. Моделирование и оптимизация процесса измельчения зернистых материалов: Автореф. дисс. канд. техн. наук. -М, 1982.-24 с.

6. Арутюнов, С.Ю. Системный анализ процессов измельчения и смешивания сыпучих материалов. / С.Ю. Арутюнов, И.И. Дорохов // В сб. тез. докл. 1-ой Всесоюз. конф. «КХТП-1». М., 1984. - С.47.

7. Ахмадиев, Ф.Г. Исследование процесса смешивания композиций, содержащих твердую фазу, в ротационном смесителе: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Казань, 1975. - 24с.

8. Ахмадиев, Ф.Г. Моделирование и реализация способов приготовления смесей / Ф.Г. Ахмадиев, A.A. Александровский // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т. 33, №4. - С. 448.

9. Ахмадиев, Ф.Г. Моделирование кинетики процессов смешения композиций, содержащих твердую фазу. / Ф.Г. Ахмадиев // Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. 1984. - Т. 27, № 9. с. 1096-1098.

10. Ахмадиев, Ф.Г. О моделировании процесса массообмена с учетом флуктуаций физико-химических параметров / Ф.Г. Ахмадиев, A.A. Александровский, И.И. Дорохов // Инженерно-физический журнал. 1982. -Т. 43, №2.1. С.274-280.

11. Ахмадиев, Ф.Г. Современное состояние и проблемы математического моделирования процессов смешения сыпучих материалов / Ф.Г. Ахмадиев, A.A. Александровский // Интенсификация процессов механической переработки сыпучих материалов. Иваново, 1987. - С. 3-6.

12. Багринцев, И.И. Смесительное оборудование для сыпучих и пастообразных материалов: Обзорная информация / И.И. Багринцев, JI.M. Лебедев, В .Я. Филин М: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. - 35с.

13. Баканов, М.В. Разработка и исследование непрерывно-действующего смесительного агрегата вибрационного типа для получения комбинированных продуктов питания: дис. . канд. техн. наук : 05.18.04, 05.18.12: защищена/Баканов Максим Владимирович. Кемерово.

14. Батунер, JI.M. Математические методы в химической технологии. / Л.М. Батунер, М.Е. Позин Л.: Химия, 1979. - 248с.

15. Башарин, A.B. Управление электроприводами / A.B. Башарин, В.А. Новиков, Г.Г. Соколовский. М.: Высш. шк., 1982. - 392 с.

16. Благовещенская, М.М. Применение микропроцессорной техники в хлебопекарной и макаронной промышленности / М.М. Благовещенская. М., 1987.

17. Богданов, В.В. Смешивание полимеров. / В.В. Богданов, Р.В. Тонер, В.Н. Красовский, Э.О. Регер JL: Химия, 1979. - 499с.

18. Борцов, Ю.А Математические модели автоматических систем / Ю.А. Борцов. -Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1981.

19. Видинеев, Ю.Д. Современные методы оценки качества непрерывного дозирования / Ю.Д. Видинеев // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т. 33, №4. с. 397-404.

20. Войтович, И.Д. Измерение толщины пленок кварцевым датчиком в процессе их изготовления / И.Д. Войтич, A.C. Полищук, Ю.А. Снежко «Приборы и техника эксперимента», 1969, №2, с. 138-139 с ил.

21. Воробьев, В. И. Теория и практика вейвлет-преобразования / В. И. Воробьев, В. Г. Грибунин. СПб.: Изд-во ВУС, 1999. - 208 с.

22. Воронин, A.A. Введение в динамику сложных управляемых систем / A.A. Воронин. М.: Наука, 1985. - 697 с.

23. Глюкман, Л.И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы / Л.И. Глюкман Л., «Энергия», 1969. 260 с. с ил.

24. Грон, Д. Методы идентификации систем / Д. Грон. М.: Мир, 1979.302 с.

25. Дейч, A.M. Методы идентификации динамических объектов / A.M. Дейч. М.: Энергия, 1979. - 204с.

26. Джинджихадзе, С.Р. Структурный подход к анализу процесса смешения сыпучих материалов в циркуляционных смесителях. / С.Р. Джинджихадзе, Ю.И. Макаров, A.M. Цирлин // Теоретические основы химической технологии. 1975, т.21, №2. - С.425-429.

27. Добеши, И. Десять лекций по вейвлетам / Ингрид Добеши М. -Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001.

28. Дремин, И.М. Вейвлеты и их использование / И.М. Дремин, О.В. Иванов, В.А. Нечитайло // УФН. 2001. - Т. 171, №5. - С. 465-501.

29. Дьяконов, В.П. Вейвлеты. От теории к практике / В.П. Дьяконов М.: Солон-Р, 2002. - 448с.: ил.

30. Дьяченко Б.П. Изменение вязкости жидкостей кварцевыми резонаторами / Б.П. Дьяченко «Измерительная техника», 1970, №8, с. 78-80.

31. Евтихин, H.H. Измерение электрических и неэлектрических величин / Я.А. Купершмидт, В.Ф. Папуловский, В.Н. Скугоров М.: Эренгоатомиздат, 1990.-352 е.: ил.

32. Ерофеев, A.A. Алгоритмы управления промышленных автоматических систем / A.A. Ерофеев. СПб.: Политехника, 1992. - 106 с.

33. Ерофеев, A.A. Принципы построения интеллектуальных систем управления подвижными объектами / A.A. Ерофеев, А. Е. Городецкий // Автоматика и телемеханика. 1997.-№ 9.-С. 101-110.

34. Зайцев, А.И. Теория и практика переработки сыпучих материалов / А.И. Зайцев, Д.О. Бытев, В.Н. Сидоров // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т. 33, №4. - С. 390.

35. Иванец, В.Н. Интенсификация процесса смешивания высокодисперсных материалов направленной организацией потоков: Автореф. дисс. . д-ра. техн. наук. / Иванец Виталий Николаевич Одесса, 1989. - 32с.

36. Иванец, В.Н. Методы моделирования процессов смешивания дисперсных материалов при непрерывной и дискретной загрузке смесительного агрегата / В.Н. Иванец, Б.А. Федосенков // Изв. ВУЗов. Пищевая технология. -1988.-№5.-С. 68-72.

37. Иванец, В.Н. Процессы и аппараты пищевых производств / В.Н. Иванец, И.А. Бакин., С.А. Ратников Кемерово, 2005. - 180с.

38. Иванец, В.Н. Разработка новых конструкций центробежных смесителей непрерывного действия для переработки дисперсных материалов / В.Н. Иванец, И.А. Бакин, Д.М. Бородулин Изв. ВУЗов. Пищевая технология. -2003. №4. — С.94-98.

39. Иванец, В.Н. Смесители порошкообразных материалов для витаминизации пищевых и кормовых продуктов / В.Н. Иванец // Изв. ВУЗов. Пищевая технология. 1988. -№1. - С. 89-97.

40. Иванец, Г.Е. Разработка вибрационных смесителей с прямым и обратным контурами рециклов смешиваемых материалов : дис. . канд. техн. наук. : защищена : / Иванец Галина Евгеньевна М.: МИХМ, 1990. - 204с.

41. Иванец, Г.Е. Смешивание сыпучих материалов в вибрационном смесителе с опережающим движением материальных потоков. / Г.Е. Иванец, Ю.А. Коршиков, Ю.И. Макаров / Изв. ВУЗов «Пищевая технология». 1989, №5. -С.94-95.

42. Иващенко, H.H. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем / H.H. Иващенко. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1978.-736 с.

43. Изерман, Р. Цифровые системы управления / Р. Изерман. М.: Мир,1984.

44. Имаев, Д.Х. Теория автоматического управления. Линейные системы автоматического управления / Д.Х. Имаев, A.A. Краснопрошина, В.Б. Яковлев. Киев: Выща шк., 1992.

45. Интегральные микросхемы: Справочник / М.А. Бедряковский. М.: Энергоатомиздат, 1991.

46. Иошир, Ю.И. Виброметрия / Ю.И. Иошир М., Машгиз, 1963. 771 с.с ил.

47. Карпин, Е.Б. Средства автоматизации для измерения и дозирования массы / Е.Б. Карпин. М.: Машиностроение, 1971.

48. Каталымов, A.B. Дозирование сыпучих и вязких материалов / A.B. Каталымов, В.А. Любартович. Л.: Химия, 1990. - 240 с.

49. Кафаров, В.В. Кинетика смешения бинарных композиций, содержащих твердую фазу / В.В. Кафаров, A.A. Александровский, И.Н. Дорохов и др. // Теоретические основы химической технологии. 1976, т.10, №1. - С.149-153.

50. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии /В.В. Кафаров 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Химия, 1976. - 464с.

51. Кафаров, В.В. Принципы математического моделирования химико-технологических систем / В.В. Кафаров, В.Л. Петров, В.Г. Мешалкин. М.: Химия, 1974.-344 с.

52. Кафаров, В.В. Рециклические процессы в химической технологии /

53. B.В. Кафаров, В.А. Иванов, С.Я. Бродский // В кн. «Итоги науки и техники. Процессы и аппараты химической технологии». М.: ВИНИТИ, 1982, т.10.1. C.87.

54. Кафаров, B.B. Системный анализ процессов химических технологий / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов. М.: Наука, 1976. - 499 с.

55. Кафаров, В.В. Системный анализ процессов химических технологий. Процессы измельчения и смешивания сыпучих материалов / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов. М.: Наука, 1985. - 440 с.

56. Кафаров, В.В. Состояние и перспективы комплексных системных исследований процессов измельчения сыпучих материалов. / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, С.Ю. Арутюнов // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988, т. 33, №4. - С.362-373.

57. Кафаров, В.В. Теоретические пределы усреднения состава потока в аппаратах непрерывного действия. / В.В. Кафаров, И.В. Гордин, B.JL Петров -Теоретические основы химической технологии. 1984, т. 12, №2. - С.219-226.

58. Кемпбелл, Д.П. Динамика процессов в химической технологии / Д.П. Кембел-М.: Госхимиздат, 1962.

59. Компьютерра. 1998. №8 (236). (сборник статей по вейвлетной тематике)

60. Корн, Г., Справочник по математике (для научных работников и инженеров) / Т. Корн, Г. Корн М.: Наука, 1977. - 832 с.

61. Короновский, A.A. Непрерывный вейвлетный анализ и его приложения / A.A. Короновский, А.Е. Храмов. М.: Физматлит, 2003. - 176 с.

62. Кузовков, Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства / Н.Т. Кузовков. М.: Машиностроение, 1976. — 187 с.

63. Куо, Б. Теория и проектирование цифровых систем управления / Б. Куо. М.: Машиностроение, 1986. - 448 с.

64. Левин, Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники / Б.Р. Левин. М.: Радио и связь, 1989 - 653 с.

65. Летов, A.M. Математическая теория процессов управления / A.M. Ле-тов. М.: Наука, 1981. - 255 с.71. Литература по Луенбергеру

66. Макаров, Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов / Ю.И. Макаров М.: Машиностроение, 1973. - 215 с.

67. Макаров, Ю.И. Классификация оборудования для переработки сыпучих материалов / Ю.И. Макаров, А.И. Зайцев // Химическое и нефтяное машиностроение. — 1981. №6.—С. 33-35.

68. Макаров, Ю.И. Новые типы машин и аппаратов для переработки сыпучих материалов / Ю.И. Макаров, А.И. Зайцев М.: МИХМ, 1982. - 75с.

69. Макаров, Ю.И. Основы расчета процессов смешения сыпучих материалов. Исследование и разработка смесительных аппаратов: Автореф. дис. . д-ра техн. наук / Ю.И. Макаров. М.: 1975. - 35с.

70. Макаров, Ю.И. Проблемы смешивания сыпучих материалов / Ю.И. Макаров // Журн. Всесоюз. хим. общ-ва. им. Д.И. Менделеева. 1988. - Т. 33, №4.-С. 384.

71. Макаров, Ю.И. Энтропийные оценки качества смешивания сыпучих материалов / Ю.И. Макаров // Процессы и аппараты химической технологии. Системно-информационный подход. -М.: МИХМ, 1977. С. 143-148.

72. Математические модели технологических процессов в пространстве состояний смесеприготовительного агрегата / Б.А. Федосенков, Д.Л. Поздняков, В.Н. Иванец, Е.В. Антипов // Известия ВУЗов. Пищевая технология. -2003.-№5-6.-С. 86-89.

73. Математические основы теории автоматического регулирования / Под ред. Б.К. Чемоданова. М.: Высш. шк., 1971. - 807 с.

74. Математическое моделирование / Под ред. Дж. Эндрюса и Р. Мак-Лоуна. М.: Мир, 1979.

75. Мезон, У. Пьезоэлектрические кристаллы и их применение в ультра-аккустике / У. Мезон М., Изд-во иностр. Лит., 1952.448 с. с ил.

76. Многосвязные системы управления / М.В. Мееров. А.В. Ахметзянов, Я.М. Берщанский, и др. М.: Наука, 1990. - 264 с.

77. Нелинейные и импульсные автоматические системы / Под ред. В.Б. Яковлева. Л.: ЛЭТИ, 1981.

78. Новиков, И.Я. Основы теории всплесков / И.Я. Новиков, С.Б. Стеч-кин // Успехи математических наук. 1998. - Т. 53, № 6. - С. 9-13.

79. Новиков, Л.В. Адаптивный вейвлет-анализ сигналов / Л.В. Новиков // Научное приборостроение. 1999. - Т.9, № 2.

80. Новиков, Л.В. Основы вейвлет-анализа сигналов: Учебное пособие / Л.В. Новиков СПб.: Изд-во ООО «МОДУС+», 1999. 152 с.

81. Новицкий, П.В. Конструирование пьезоакселерометров с минимальной боковой чувствительностью / П.Д. Пресняков, М.М. Фетисов «Приборостроение», 1960, №1, с. 15-18 с ил.

82. Основы автоматического управления / Под ред. B.C. Пугачева. М.: Наука, 1974. —719 с.

83. Острем, К. Системы управления с ЭВМ / К. Острем, Б. Виттенмарк. -М.: Мир, 1987.

84. Панасюк, В.И. Оптимальное управление в технических системах / В.И. Панасюк, В.Б. Ковалевский. З.Д. Политыко. — Мн.: Навука i тэхшка, 1990. -272 с.

85. Патент № 2188066 РФ, МКИ7 ВО 1F15/04. Способ дозирования сыпучих материалов. / В.Н. Иванец, Б.А. Федосенков, Г.Е. Иванец, Д.Л. Поздняков, Е.В. Антипов. 2003.

86. Петухов, А.П. Введение в теорию базисов всплесков / А.П. Петухов. -СПб: Изд-во СПбГТУ, 1999. 132 с.

87. Плужников, В.М. Пьезокерамические твердые схемы / В.М. Плужников, B.C. Семенов-М., «Энергия», 1971,168 с. с ил.

88. Поздняков, Д.Л. Исследование процессов дозирования в агрегатах непрерывного действия с целью интенсификации смесеприготовления : дис. . накд. Ист. Наук : 05.18.04, 05.18.12 : защищена : / Поздняков Дмитрий Леонидович. Кемерово.

89. Построение математических моделей технологических объектов / Т.О. Жданова, Т.В. Карпенко, Б.А. Федосенков, и др. / Под ред. В.Б. Яковлева. Л.: ЛЭТИ, 1986.-64 с.

90. Проектирование электроприводов / A.M. Вейгер, В.В. Караман, Ю.С.Тартаковский и др. Свердловск: Среднеурал. кн. изд-во, 1980. - 160 с.

91. Расчет систем управления с применением СМ ЭВМ / Под ред. В.Б. Яковлева. Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1987.

92. Рецептуры на печенье. М.: Пищевая промышленность, 1986.' —240 с.

93. Самонастраивающиеся системы: Справочник / Под ред. П.И. Чинае-ва. Киев: Наук, думка, 1968. - 528 с.

94. Смагин, А.Г. Пьезоэлектрические резонаторы и их применение / А.Г. Смагин М., Изд-во стандартов, 1967.260 с. с ил.

95. Смоленцев, Н.К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATHLAB / Н.К. Смоленцев — Кемеровский госуниверситет. Кемерово 2003. - 200 с.

96. Соболь, И.М. Численные методы Монте-Карло / И.М. Соболь. М.: Наука, 1973.

97. Современные конструкции и основы расчета смесительных аппаратов с тонкослойным движением сыпучих материалов: Обзорная информация. Серия: Хим.-фарм. пром. / А.И. Зайцев, Д.О. Бытев, В.А. Северцев и др. М.: Изд-во ЦБНТИ Мед. пром., 1984. - 23 с.

98. Туричин, A.M. Электрические измерения неэлектрических величин / A.M. Туричин, П.В. Новицкий, Е.С. Левшина Изд. 5-е, перераб. и доп. JL, «Энергия», 576с. с ил. 1975.

99. Уонэм, М. Линейные многомерные системы управления / М. Уонэм. -М.: Наука, 1980.

100. Управление смесеприготовительным агрегатом на базе вейвлет-преобразований / В.Н. Иванец, A.C. Федосенков, A.C. Назимов, A.B. Шебуков; Деп. рук. указатель ВИНИТИ «Депонированные рукописи». М., 2004. - 21 с. -Деп. в ВИНИТИ, № 2182-В2003.

101. Федосенков, Б.А. Cybernetic modelling of a mixing aggregate in the technological state space / Б.А. Федосенков, E.B. Антипов, В.Н. Иванец // Zentralblatt für Mathematik J. Mat. Strukt. Model. 2002. - № i o.

102. Федосенков, Б.А. Процессы дозирования сыпучих материалов в сме-сеприготовительных агрегатах непрерывного действия обобщенная теория и анализ (кибернетический подход). / Б.А. Федосенков, В.Н. Иванец - Кемерово, КемТИПП, 2002. - 211с.

103. Федосенков, Б.А. Разработка технологических способов и исследование процесса приготовления сухих пищевых композиций в смесительных агрегатах непрерывного действия. Дисс. . канд. техн. наук. - Кемерово, 1996. -242с.

104. Хвощ, С.Т. Микропроцессоры и микроэвм: Справочник / С.Т. Хвощ. -Ленинград, 1987.

105. Цирлин, A.M. Оптимальное управление технологическими процессами / A.M. Цирлин. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 399с.

106. Черноусько, Ф.Л. Оценивание фазового состояния динамических систем / Ф.Л. Черноусько. М.: Наука, 1988.

107. Чуй, К. Введение в вэйвлеты /К. Чуй. М.: МИР, 2001.

108. Шаферман, М.И. Дозирование и смешение ингредиентов комбикормов / М.И. Шаферман. М.: Колос, 1976.

109. Шебуков, А.В. Математическое моделирование режимов стадий процесса непрерывного приготовления дисперсных композиций: дис. . канд. техн. наук : 05.18.12, 05.13.18: защищена / Шебуков Андрей Витальевич. Кемерово, 2004. - 168 с.

110. Щупов, Л.П. Математические модели усреднения / Л.П. Щупов М.: Недра, 1978.-225с.

111. Brogan, W.L. Modern Control Theory / W.L. Brogan. 3rd ed. - Engle-wood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1991.

112. Cohen, Albert. Wavelets and Multiscale Signal Processing (Applied Mathematics and Mathematical Computation) / Albert Cohen. CRC Press, December 1995.- 248p.

113. Coifman, R.R. Wavelet analysis and signal processing / R.R. Coifman., Y. Meyer, and M. V. Wickerhauser // Wavelets and their Applications; B. Ruskai et al, editors. Boston: Jones and Bartlett, 1992. - P. 153-178.

114. Daubechies, I. Ten lectures on wavelets / I. Daubechies. CBMS-NSF; Regional conference series in applied mathematics. — SI AM, PA, 1992.

115. DeSilva, C.W. Control Sensors and Actuators / C.W. DeSilva. -Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1989.

116. Guillemain, O. Characterization of acoustic signals through continuous linear time-frequency representations / O. Guillemain and R. Kronland-Martinet // Proc. IEEE. April 1996. -Vol. 84, № 2. - P. 561-585.

117. Hernandez, E. A First Course on Wavelets / E. Hernandez and G. Weiss. New York: CRC Press, 1996.

118. Mallat, S. Matching pursuit with time-frequency dictionaries / S. Mallat and Z. Zhang // IEEE Transactions on Signal Processing. 1993. - Vol. 41, № 12. -P. 3397-3415.

119. Mallat, S. Multiresolution approximations and wavelet orthonormal bases of L2(R) / S. Mallat // Trans. Amer. Math. Soc. 1989. - Vol. 315, № 9. - P. 69-87.

120. Mallat, Stephane G. A Wavelet Tour of Signal Processing / Stephane G. Mallat. 2nd edition. - NY: Academic Press, September 1999. - 637 p.

121. Optimum smoothing of the Wigner-Ville distribution / J.C. Andrieux, M.R. Feix, G. Mourgues, P. Bertrand, B. Izrar, and V.T. Nguyen // IEEE Trans. ASSP. 1987. - Vol. 35. - P. 764-769.

122. Prasad, S.R. Probablistis mixing cell model. / S.R. Prasad // Proc. 3, Pasif. Chem. Eng. Congr. Seoul. May 8-11, 1983, v.3, p.217-222.

123. Qian, S. Signal representation using adaptive normalized Gaussian functions / S. Qian and D. Chen // Signal Proc. 1994. - Vol. 36, №1. - P. 1-11.

124. Vetterli, M. Wavelets and Subband Coding / M. Vetterli and J. Kovace-vic. 1st edition. - Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1995. - 488 p.

125. Wavelets: time-frequency methods and phase space / J. M. Combes, A Grossmann, and P. Tchamitchian, editors. Berlin: Springer-Verlag, 1989.