автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ и моделирование в задачах управления качеством в процессах растворной полимеризации

9 °8"2

3657 На правах рукописи

ТИХОМИРОВ Сергей Германович

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ В ЗАДАЧАХ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ В ПРОЦЕССАХ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

Специальность 05.13.0] - Системный анализ, управление и обработка информации (в пищевой и химической промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж - 2008

Работа выполнена на кафедре информационных и управляющих систем ГОУ ВПО Воронежской государственной технологической академии

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Битюков Виталий Ксенофонтович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Гордеев Лев Сергеевич, РХТУ им. Д.И. Менделеева

Доктор технических наук, профессор Матвейкин Валерий Григорьевич,

Тамбовский государственный технический университет

Доктор технических наук, профессор Корыстин Сергей Иванович, Воронежская государственная технологическая академия

Ведущая организация: ФГУП НИИСК, г. Воронеж

Защита состоится « 19 » июня 2008 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.035.02 в Государственном образовательном учреждении Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394017, г. Воронеж, проспект Революции, 19.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Текст автореферата и объявление о защите размещены на сайте ВАК РФ http://vac.ed.iiov.ru 14 апреля 2008 г.

Автореферат разослан « 15 » мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Хаустов И.А.

0Б1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ^2°53гАтггуальность проблемы. Основной целью управления большинством технологических процессов является достижение заданного качества производимой продукции. В то же время во многих случаях технические средства измерения показателей качества либо отсутствуют, либо не удовлетворяют требованиям оперативного управления качеством. В такой ситуации для получения необходимой информации можно использовать методы математического моделирования технологических процессов с целью получения зависимости неизмеряемых показателей качества от оперативно измеряемых характеристик данных процессов. Но даже при условии решения задачи определения показателей качества в процессе производства возникает еще одна проблема - разработка методов управления качеством производимого продукта, отличающихся от традиционно используемых методов управления технологическими процессами.

Типичными примерами технологических процессов являются процессы получения синтетических каучуков и термоэластопластов методами растворной полимеризации. Наиболее важными показателями качества синтетических каучуков, соответствующими требованиям Государственного стандарта (ГОСТ), являются пластоэластические характеристики каучуков: вязкость по Муни {МИ) и пластичность по Карреру (РГ). Оперативный контроль показателей качества производимых каучуков отсутствует, а управление технологическими процессами осуществляется методами регулирования режимных технологических параметров, что обуславливает запаздывание по корректировке качества производимых каучуков. Это приводит к негативным последствиям в условиях крупнотоннажности технологических процессов и существенного влияния неконтролируемых возмущений на различных стадиях производства. Поэтому поставленная для решения в диссертации проблема разработки методов управления качеством продукции для технологических процессов растворной полимеризации в производстве эластомеров является актуальной, а ее решение имеет научное и народнохозяйственное значение.

Данная работа является продолжением исследований по моделированию и управлению процессами растворной полимеризации, которые в течение длительного времени проводились в РХТУ им. Д,И. Менделеева под руководством академика В.В. Кафарова, в ВГТУ под руководством профессора С.А. Подвального и в отраслевых НИИ (НИИСК (г. Санкт-Петербург), НИИСК (г. Воронеж), ОКБА (г. Москва)).

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методологии построения систем управления и методов

формирования математических моделей молекулярно-структурных характеристик полимеров в режиме реального времени на основе обработки получаемой информации для периодических и непрерывных технологических процессов в производстве эластомеров, обеспечивающих достижение заданного качества производимой продукции.

Реализация поставленной цели осуществляется посредством решения следующих задач:

1,Системный анализ процессов, методов косвенных и прямых измерений характеристик качества полимеров, систем контроля и управления для типовых периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации.

2.Обоснование методологии конструирования и разработка математических моделей периодических и непрерывных процессов растворной полимеризации с учетом связи показателей качества и структурно-молекулярных свойств полимеров с контролируемыми и управляющими переменными, определяющими протекание технологических процессов на всех стадиях производства.

3.Получение и обоснование связей реологических характеристик растворов полимеров с пластоэластическими свойствами, определяющими их показатели качества.

4. Разработка методов контроля, позволяющих в режиме реального времени по доступной информации о состоянии технологического процесса оценивать показатели качества производимых полимеров: вязкости по Муни и пластичности по Карреру.

5.Постановка и решение задачи оптимального управления путем введения показателей качества технологических процессов растворной полимеризации в пространство управляемых переменных с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

6. Разработка и апробация в условиях реального производства алгоритмического и программного обеспечения для реализации методов моделирования и расчетов управляющих воздействий в замкнутой системе оптимального регулирования показателей качества производимых полимеров с применением ЭВМ.

Методы исследования. В работе используются общая методология системного анализа и моделирования сложных систем, методы физической химии, термодинамики и теплофизики, гидростатики и гидродинамики, математической статистики, математического моделирования и дифференциального исчисления, методы идентификации, теория оптимального управления динамическими системами и эксперимент.

Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке комплексного системного подхода, методологии и решении многофакторной задачи управления качеством производимых в растворе полимеров и характеризуется следующими результатами:

1. Математические модели периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации дополнены уравнениями, позволяющими рассчитывать эволюцию структурно-молекулярных свойств и связанных с ними показателей качества полимеров на ключевых стадиях указанных процессов.

2. На основе экспериментальных исследований получены и обоснован ы зависимости реологических характеристик растворов полимеров от их пластоэластических и структурно-молекулярных свойств: средней молекулярной массы, коэффициента полидисперсности и параметра разветвленное™ в широком диапазоне их изменения. Решена обратная задача определения структурно-молекулярных свойств полимеров по значениям эффективной вязкости растворов полимеров при различных скоростях сдвигов, что позволяет получать информацию о формировании производимой продукции с различным композиционным составом.

3. Разработан метод определения эффективной вязкости растворов полимеров при различных скоростях сдвигов, основанный на измерении физических характеристик технологического процесса: перепада давлений и потребляемой электрической мощности на перемешивание реакционной среды, непосредственно связанных с указанной эффективной вязкостью. Предложен гидростатический и тепловой метод определения концентрации полимера и конверсии мономера. На основе этих методов создана система контроля показателей качества полимеров в режиме реального времени в условиях неоднородности фракционного состава полимеров.

4. Решена задача управления качеством производимой продукции для непрерывных и периодических технологических процессов растворной полимеризации с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

На защиту выносятся:

]. Комплекс математических моделей периодических и непрерывных процессов растворной полимеризации с учетом эволюции показателей качества и структурно-молекулярных свойств полимеров.

2. Уравнения связи структурно-молекулярных (средняя молекулярная масса, коэффициент полидисперсности, параметр разветвленности) и качественных (вязкость по Муни, пластичность по Карреру) свойств по-

лимеров с экспериментально измеряемыми вязкостными характеристиками растворов полимеров.

3. Методы контроля, обеспечивающие на ключевых стадиях синтеза полимеров в режиме реального времени получение оценок показателей качества полимеров с помощью прямого измерения рекомендуемых физических характеристик технологического процесса.

4. Решение задачи оптимизации управления динамической системой, удовлетворяющей условиям управляемости и наблюдаемости, посредством введения оценок ненаблюдаемых переменных состояния системы на основе предложенных методов косвенных измерений.

5. Постановка и решение задачи управления качеством периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации путем введения показателей качества производимых полимеров в пространство управляемых переменных системы с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

Практическая значимость работы состоит во внедрении разработанных методов контроля и управления, алгоритмического и программного обеспечения в реально действующие производства полимеров в растворах.

Основные теоретические и практические результаты диссертации, апробированные в производстве, можно рекомендовать для внедрения на предприятиях по производству синтетического каучука и применения проектным организациям при проектировании и модернизации технологических процессов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции «Автоматизация и роботизация в химической промышленности», Тамбов. 1988; Всесоюзной конференции «Математическое моделирование сложных химико-технологических систем», Казань, 1988; Всесоюзной конференции «Методы кибернетики химико-технологических процессов», Москва, 1989; Международной конференции, Intensivierung der Kautschukher-stellung, DDR, 1990; Научно-исследовательской конференции МХТИ, Москва, 1991; Всесоюзной конференции по математическому и машинному моделированию, Воронеж, 1991; Республиканской электронной научной конференции, Воронеж, 1997; Всероссийской конференции «Синтез и полимеризационные превращения», «Каучук-99», Москва, 1999; IV Международной электронной научной конференции, Воронеж, 1999; Международной отраслевой конференции по метрологии и автоматизации в нефтехимической и пищевой промышленности», Воронеж, 2002; Международной конференции

«Кибернетика и технологии 21 века», Воронеж, 2003; Международной конференции «Математическое моделирование информационных и технологических систем», Воронеж, 2005; XIX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях», Воронеж, 2006; научно-практической конференции «Качество науки - качество жизни», Тамбов, 2006.

Результаты работы прошли апробацию на ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» и «Воронежсинтезкаучук», где под руководством и при непосредственном участии автора были разработаны и внедрены системы контроля и управления технологическими процессами, Подтвержденный экономический эффект от внедрения результатов исследований составил более 2 миллионов рублей в ценах 2000г.

Публикации. По результатам произведенных исследований и практических разработок опубликованы 54 научных работы, включая 10 работ в научных изданиях и журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией для публикации результатов докторской диссертации, получено 6 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Личный вклад автора. Личный вклад автора заключается в постановке задач и их решении. Автором разработаны математические модели [1, 2, 3, 7, 13, 26, 27, 39], методы расчетов для проведения их параметрической идентификации [9-11, 20, 25, 29, 42, 45, 48-51, 53, 54], предложены алгоритмы и написаны программы, реализующие функции моделирования [8, 18, 30, 32-34, 41, 46], расчета управляющих воздействий для замкнутой системы оптимального регулирования [5, 12, 14, 15-17, 19-24, 28, 31, 35-38, 43, 44, 47, 52]. Результаты, вошедшие в диссертационную работу, являются итогом исследований, проведенных автором совместно с сотрудниками РХТУ им. Менделеева (Москва) и ВГТА (Воронеж). Участие ведущих соавторов публикаций заключалось в следующем: академик В.В. Кафаров, д.т.н. профессор В.Н. Ветохин, д.т.н. профессор В.К. Битю-ков и д.т.н. профессор В.Ф. Лебедев участвовали в постановке задач, обсуждении и интерпретации результатов, опубликованных в совместных работах.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 270 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, 57 рисунков, 22 таблиц, заключения, списка литературы из 278 наименований и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цели и задачи, научная новизна диссертационной работы, представлены выносимые на защиту научные положения и результаты.

Первая глава посвящена системному анализу многофакторных характеристик и закономерностей периодических и непрерывных технологических процессов получения синтетических каучуков (СК) методом растворной полимеризации, математических моделей и методов математического моделирования, исследованию современного уровня контроля и управления в условиях неполной информации. Проведено сравнение способов производства СК в реакторах периодического (РПД), непрерывного (РНД) и полунепрерывного (РПНД) действий (табл. 1), рассмотрены стадии исследования процессов растворной полимеризации (табл. 2) и выполнен системный анализ подходов к управлению процессами (табл. 3).

Исследуемые технологические процессы характеризуются сложностью и недостаточной изученностью механизмов реакций, нелинейностью, наличием возмущающих воздействий, в том числе связанных с неконтролируемыми примесями в составе сырья, что необходимо учитывать при построении математических моделей и систем управления.

Основным недостатком существующих математических моделей процессов полимеризации в растворе является отсутствие оценки структурно-молекулярных свойств и связанных с ними показателей качества получаемого продукта: вязкости по Муни и пластичности по Карреру - на всех стадиях технологического процесса. Недостаточно изучена связь особенностей гидродинамического движения реакционной массы по реакторам каскада с показателями качества получаемого каучука.

Используемые средства контроля показателей синтезируемых полимеров основаны преимущественно на лабораторных методах анализа, которые требуют большого времени измерения по сравнению с характерным временем изменения параметров технологических процессов. Методы, используемые для управления технологическими процессами, не обеспечивают поддержания молекулярно-массового распределения (ММР) полимеров, необходимого для получения соответствующего качества производимого продукта.

Таблица 1

Сравнительный анализ способов производства СК

РПД

Преимущества

Недостатки

Мобильность технологии производства ^ малотонажной продукции

>.! Универсальность используемой аппаратуры

V Минимальное время выходе процесса на ' режим

Лучшие физико-химические условия > протекания процессе

Возможность совмещения аппаратуры для I разных стадий процесса

I. ..-л

Минимум аппаратуры для ведения 1 процесса

Разделение исходных веществ и продуктов , реакции временным барьером

Минимальное время ввода установки в действие

> Гибкость к коньюктуре рынка

Универсальность по видам используемых * реагентов и физическим характеристикам :

о и .....

Низкие требования по надежностным ! ' характеристикам

-Возможность изучения физико-химических и' - термодинамических параметров процесса •

^ Высокое качество получаемого

продукта •

I

Хорошая управляемость процессом !

.. -.1

Сложность автоматизации

Низкая производительность

¡Увеличение числа парелельно-действующих; аппаратов для производства многотонажной;

продукции •

Критичность к увеличению обьдма | аппаратуры ;

Цикличность процесса

Наличие межстадийных переходов

Нестационарность происходящих в реакторе процессов

{ Ухудшение качества получаемого продукта [

I при увеличении обьвма реактора

Возможность получать продукцию более !

высокого качества 1

Дополнительные сложности по * автоматизации реактора

у Наличие дополнительных возможностей по управлению процессом

; Затрачивание большего времени для ввода : установки е действие

! Более высокая гибкость к коньюктуре рынка ,чи возможность организации периодического процесса в чистом виде

Увеличение времени для проведения всего 1 процесса !

Таблица 2

Стадии исследования процессов растворной полимеризации

Отмеченные выше трудности при описании процессов растворной полимеризации требуют при создании систем управления качеством производимой продукции разработки методов управления, соответствующих уровню сложности указанных процессов. В качестве таких методов можно использовать методы управления динамическими системами в комплексе с логико-лингвистическими методами оценки и принятия решений на основе многозначной нечеткой логики, что позволяет в полной мере использовать опыт операторов и технологов по управлению технологическими процессами.

Таблица 3

Структура системного анализа подходов к управлению процессами полимеризации

процессы полимеризации

периодические щ непрерывные

^Ж .яяшшттмят режим функционирования

установившийся Ц • динамический

•ЦВЯ

подходы к управлению

классические законы теории I управление с использованием оценки управления для линейных систем ненаблюдаемых переменных

экспертные системы

ЯШ

системы с использованием экспертных оценок

системы с использованием экспертных оценок математических моделей

---------------------------я.------

оптимизация

методы максимума

самообучающиеся адаптивные экспертные системы

Вторая глава диссертации посвящена разработке и обоснованию математических моделей периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации при использовании системного подхода с учетом структурно-молекулярных свойств полимеров и их связи с качественными показателями синтезируемых полимеров на всех стадиях указанных процессов. Решена задача адаптации и параметрической идентификации полученных моделей к реальным условиям производства. Обоснован выбор управляющих переменных для решения задачи управления качеством производимой продукции.

В связи со сложностью постановки и решения задачи моделирования различных технологических процессов растворной полимеризации применяется декомпозиционный подход, включающий следующие

структурные компоненты моделей: стехиометрия химического процесса, кинетика реакций, термодинамика, гидродинамика и условия протекания реакций полимеризации.

Решена задача моделирования типового периодического процесса растворной полимеризации в режиме идеального перемешивания на примере производства дивинилстирольных термоэластопластов (ДСТ-ЗОР) блочным методом на литийорганических катализаторах. При этом получены и учтены зависимости, отражающие механизмы инициации активных центров и роста полимерных цепей при использовании в качестве зависящих от времени переменных вектора состояния системы - конверсии мономера и температуры.

Математическая модель получения первого блока (полистирола) представлена в следующем виде:

с/Т{1) [ " сЛ ' "л ' К^зИ + С.СьРь

¿1 М „,.<:„,, +У,Р,,„с,,

J,l = а Г, Jk/У, ; м =

пх /{у, -ММ,)' »', = + V, + V,;

К , = А - Ве

(1)

М V . „

)

хя, ('„)= 0; г(/„)= Г„:

где Ати.ч-константа скорости роста цепи, (л/моль)|/2/мин; Хп^) - конверсия мономера (стирола); Г(/) - текущая температура, °К; Уд — концентрация активных центров полимеризации, участвующих в реакции, моль/л; I - время, мин; Мм - начальная концентрация стирола, моль/л; У,, Уь Км К ~ полный объем реакционной массы, катализатора, стирола и растворителя соответственно, л; У* - концентрация катализатора в растворе, моль/л; Двумолекулярная масса стирола, кг/моль; рл - плотность стирола, кг/л; а-

12

са стирола, кг/моль; рЛ - плотность стирола, кг/л; а- активность катализатора; КСе^. - коэффициент тепловыделения при полимеризации стирола, Дж/кг; С рт и ррт - теплопроводность и плотность полимеризата, Дж/(кг°К), кг/л; К/ - коэффициент теплопередачи через стенку аппарата, Дж/(мин-м2- °К); Л/ - поверхность теплообмена, м2; с\ - теплоемкость хладагента, Дж/(кг °К); 7), - температура хладагента на входе, °К; 011 - объемная скорость, л/мин; рн - плотность хладагента, кг/л; Ь - степень заполнения реактора; М -масса аппарата, кг; с - теплоемкость аппарата, Дж/(кг °К); Мх

- масса полистирола, кг; А, В, К, к,, Д - феноменологические константы; Мх- масса стирола, кг.

В систему уравнений (1) включено уравнение для характеристической вязкости 7(0 раствора полистирола, которая является качественным показателем дивинилстирольных термоэластопластов, связанным с феноменологическими константами Флори у/, и ц/г.

Математическая модель получения второго (полидивинильного) блока представлена в следующем виде:

СТ (,) _ [ " СИ " К^ + С^р,

Л = Л ^„/О7,+ '',);

мп„ = р.У.Цмм, (к, + (•„)];

К! = А' - Я V' :

1 (мк + м,)х„

Кт,, = А;

'м.

¡■¡«и

' нг .

хш., ('») = 0; Т(1„)=Т{:

где Хпы^)- конверсия мономера (дивинила); Кт,, - константа скорости роста дивинильной цепи, (л/моль)|/4/мин; К/ ~ объемная дозировка диви-

13

пила, л; Кте,/ - коэффициент тепловыделения при полимеризации дивинила, Дж/моль; М/у- начальная концентрация дивинила в реакционной смеси, моль/л; ММи - молекулярная масса дивинила, кг/моль; р и -

плотность дивинила, кг/л; 7} - температура реакционной смеси в момент окончания первой стадии технологического процесса, °К,- Ми - масса дивинила, кг; Мг - масса раствора полимера, кг; Л', £',£)'- феноменологических константы, учитывающие наблюдаемые зависимости величин К, и Кти от конверсии мономера.

Задача параметрической идентификации математических моделей получения первого и второго блоков решена при использовании методов нелокальной оптимизации, найдены значения феноменологических констант, входящих в уравнения (!), (2) и показана адекватность моделей экспериментальным данным (рис. I -4).

1.0 Хт

-расчета.

Д эксперим.

1.0 Хт

О 5 10 1S 20

1, min

Рис. 1.Кинетика полимеризации стирола

- —» — г '»■ -1- --1-1-1-г-Сп-- 0 ■

- Л

£ /

А расчеты.

- — 1 •-1- А экспе- -1-'"1"'-Г—"-1-1—

15 20 25 30 35

Рис. 2.Кинетика полимеризации1'" дивинила

Рис. 3.Изменения температурь! т'п при полимеризации стирола

30 40

I. min

Рис. 4. Изменения температуры при полимеризации дивинила

Точность моделей полимеризации стирола и дивинила составила 4,4% и 4,7% соответственно.

На примере периодического процесса растворной полимеризации для получения изопренового каучука при использовании катализаторов Цигле-ра-Натта построены кинетические уравнения, позволяющие получить зависимость моментов молекулярно-массового распределения полиизопрена от времени и режимных параметров. Показана адекватность полученных уравнений экспериментальным данным промышленного реактора.

Выполнено исследование непрерывного процесса растворной полимеризации на примере производства полибутадиена в каскаде М-соединенных реакторов при использовании катализаторов Циглера-Натта.

Обоснована структура математической модели процесса, отличительной особенностью которой является учет изменения мольной дозировки А1- и Тнкомпонентов катализатора:

¿т.* (/)

Л

¿с\,М) I

А X,

1 —

= 714-и (') - т{п (/)] - */''"1Ч) ('Км (') м - - Тщ);

;<1 = (/и0-/»,„)/«„;

(3)

МН{1) = МХ$е'т;

т(1)(0) = /яв;/я,0(0) = «,,..„ (г);

Г0)(0) = Го'ГЮ (°) = Т(,)о'> ¿[Л], 5 < 1.

[Г/]-

где т — концентрация мономера в растворе, моль/л; к и к0 - константы

скоростей реакций образования и дезактивации активных центров, 1 /мин; х — среднее время пребывания в реакционной зоне, мин; I — текущее

15

время, мин; С\ (/) — концентрация активных полимерных молекул,

моль/л; /— номер реактора; Г—температура, °К; — температура хладагента, 0К; Кх, — коэффициент, характеризующий интенсивность тепло-съёма, 1/мин; АН — тепловой эффект реакции, °К л2/моль2; т0- начальная концентрация мономера в первом реакторе, моль/л; [77] и \Л1\ -концентрация титановой и алюминиевой компоненты в катализаторе Циглера-Натта, моль/л; £ = [Л/]/[77]; ка - коэффициент активности катализатора, моль/л.

В эту модель введены уравнения, позволяющие рассчитывать значения параметров качества полимеров - вязкость по Муни (МИ) и пластичность по Карреру (РГ) как функции температуры и конверсии мономера на ключевых стадиях синтеза полимера.

Проведена параметрическая идентификация построенной математической модели растворной полимеризации полибутадиена с использованием отобранных по ходу процесса лабораторных проб и установлена адекватность предложенной модели условиям производства (рис, 5).

ГЬхЬипь конверсии мономере. % ГЬхх|иль вязкости то IvVhr ел. М>'ня

Рис. 5. Результаты моделирования конверсии мономера и вязкости по Муни полимера в каскаде полимеризаторов (— расчетный профиль конверсии с k„ = const, —■ — расчётный профиль с к,, * const: - - - экспериментальный профиль конверсии)

При использовании метода радиоактивных индикаторов разработана математическая модель формирования молекулярно-массового распределения полибутадиена, получаемого в каскаде реакторов, отличающаяся тем, что в каждый последующий аппарат подается реакционная

среда с фракционным составом, формируемым в предыдущем аппарате. В рамках указанной модели рассчитаны молекулярно-массовые распределения Р,(1) полибутадиена в различных реакторах каскада (1 < / < />/),

где / - длина молекулы полимера, пропорциональная числу мономеров п в молекуле:

(«с)'~' N -[НЬ

™ч;"(/-1)г'-где с - масштабный множитель.

Молекулярная масса_ • Молекулярная масса

(4)

"О 2 105 4 105 б )05 8 Ю^Ю6 Длнна молекул

26.67

2-10 5 4.105 6.Ю5 „ 8.105 Ю6 Длина молекул

п .п

8-10 I -10

Длина молекул

Рис. 6.Экспериментальные (• • •) и расчетные (—) функции молекулярно-массового распределения Р/(/) в шкале длин (/) молекул для первого (/=1). третьего (/=3) и пятого (/=5) реакторов производственного каскада

Данные распределения оказались адекватны соответственным экспериментальным распределениям (рис.6).

Исследовано влияние режимных параметров процесса на фракционный состав получаемого полибутадиена и выбраны наиболее эффективные управляющие параметры: температура, расход катализатора, нагрузка на батарею.

В третьей главе исследованы зависимости реологических и пласто-эластических свойств полимеров для периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации от их структурно-молекулярных свойств и разработаны методы экспресс-контроля качества полимера в растворах.

В общем случае растворы полимеров ведут себя как неньютоновские жидкости с эффективной вязкостью 7], зависимость которой от характеристик растворов при достаточно малых скоростях сдвигов у на основе экспериментальных данных можно представить в форме:

77 = 7о (5)

причем ?70 - ньютоновская вязкость, связанная с параметрами полимеров по закону логарифмической аддитивности:

(6)

где Сп - концентрация, Му - средняя молекулярная масса, Кп - коэффициент полидисперсности, g - параметр разветвленности молекулы полимера, Е - энергия активации вязкого течения, Т - температура раствора, А, В, а,, а2, аА, £ - феноменологические константы.

Детальное исследование гидродинамических характеристик растворов полимеров при различных скоростях сдвига подтвердило справедливость формул (5) и (6) для эффективной и ньютоновской вязкости. При этом было показано, что энергия активации вязкого течения раствора полимера связана с концентрацией Сп полимера линейным уравнением.

Установлено, что пластоэластические свойства полимеров - вязкость по Муни Мк и пластичность по Карреру Р/, определяющие качественные характеристики производимых полимеров, связаны со структурно-молекулярными свойствами полимеров зависимостями, аналогичными зависимости (6):

ми = с, м-;: g"; р/ = р(м?)/'1, (7)

где С,, С,, х1, х2, х^, Р, Р\ - феноменологические параметры.

В периодических и непрерывных технологических процессах растворной полимеризации проведена параметрическая идентификация формул (5)-(7) для линейных и разветвленных полимеров, и с высокой статистической значимостью при использовании критерия Фишера определены значения феноменологических параметров, входящих в указанные формулы.

Знание зависимостей (5), (6), эффективной вязкости растворов полимеров 7] от их молекулярных параметров {Мупри известных значениях температуры Т и концентрации полимера Сп позволяет решить обратную задачу определения молекулярных параметров по значениям эффективной вязкости растворов полимеров при различных скоростях сдвига. На основе экспериментальных данных обосновано, что значения молекулярных параметров позволяют по формулам (7) получить оценки параметров качества полимеров: вязкость по Муни и пластичность по Карреру - на всех стадиях технологического процесса.

Для определения концентрации полимера Сп и значения эффективной вязкости растворов полимеров Т}{у) при различных скоростях сдвига у были разработаны методы экспресс-контроля, основанные на соотношениях, связывающих величины Сп и Т]{у) с определенными физическими характеристиками технологического процесса в различных реакторах, нахождение которых не требует длительного времени измерения. Эти соотношения формируются на основе физических представлений о протекающих в реакторе процессах и параметрически обосновываются путем проведения соответствующих экспериментальных исследований.

На основе проведенных исследований разработан и реализован гидростатический метод контроля концентрации полимера и конверсии мономера в реакторах производственного комплекса (рис. 7).

Метод основан на зависимости конверсии мономера Х(1) и концентрация полимера Сп (I) от разности гидростатического давления АР(() на дно реактора проконвертированной среды Р(() и давления исходной шихты Рп :

Х(Л &Р(<) С (/)= , (8)

Х{1)-(1-а)с<:[АР(,)+РйУ СЛП (1 -*)/>,' и

где С° - начальная концентрация мономера; а - отношение плотности мономера к плотности полимера.

Р„ Р„ Р., Р.

Мономер с\/'=нм"/н > 1. ч Непрорсаги- ровавший мономер к Усадка объема р % к г к Непрореаги-ровавший мономер См к

! X :п См~ См"(1-х)= Нм/Н 5 X Непрореаги-ровавший > *

1 ( С м=Нм(Т)/Н ДН(Т) Полимер Сп

Прогеагиро-вавший мо- Ч

> с 7 X Полимер Ср = Ыр"(Т)/Н -Н(Т)

Растворитель Ср"=Нр"/Н > Иш/Н •х Р с X 1 X Растворитель Ср I X

Т. Растворитель С'р= Ср,,= н„"/н к Растворитель с,'= Н,,"(Т)/Н-\П(Т) т 1 иГ с I к т

> > > > > > > >

а) б) в) г)

Рис. 7. Гидростатический метод контроля концентрации полимера

Альтернативный экспресс-метод определения концентрации полимера и конверсии мономера был разработан при использовании зависимости изменения температуры ЛГ(/) для химической реакции полимеризации, протекающей в изолированной системе с постоянными параметрами: объем реактора, его теплоемкость и активность катализатора, от концентрации полимера Ся(/), образованного при полимеризации мономера и, следовательно, от конверсии мономера Х(1).

Умножив первое уравнение системы (3) на ДН и сложив его с третьим уравнением системы, можно исключить из рассмотрения член, связанный с величиной С'^Д/), и получить систему уравнений:

дал) г 1 -i пм q,,W-.KMfo» -%(')). >

начальные условия имеют вид: .У(,)(0) = .V(,-i)(T)> Z > 1; (0) = у0 .

Для изотермического установившегося режима работы реакторов

—> const при t —> оо ) из системы (9) следуют алгебраические соотношения:

у —771 То~Цо)-К\:'1т^1Тм~Т(ко)) JU = -^-.(Ю,

позволяющие определить коэффициент конверсии мономера Xi во всех реакторах каскада.

Для нестационарного режима система уравнений (9) приводится к системе интегральных уравнений:

( ' \ 1 1 y,(t)=e~ у,(0)+jg(t'ydt' ,гдс а=~; ^)=^[ГХ1ГЩуУи(г),(П)

V о J г г

решение которых находится при использовании метода дискретизации времени.

Погрешности определения концентрации полимеров и конверсии мономера в реакторах каскада для установившегося и неустановившегося режимов технологического процесса составляют 4,3% и 5,4% соответственно и оказываются близкими к соответствующим погрешностям лабораторных способов измерения.

Разработаны методы определения эффективной вязкости раствора полимеров с учетом неньютоновского характера течения раствора, основанные, во-первых, на измерениях величины потребляемой мощности в цепях электроприводов перемешивающих устройств и, во-вторых, на разности давлений на линейных участках трубопроводов, соединяющих соседние реакторы.

Проанализированы возможности метода нахождения эффективной вязкости раствора полимеров при различных скоростях сдвига, основанного на измерении частоты вращения и момента сил для сферы, заполненной указанным раствором.

При использовании комбинации предложенных выше методов измерения концентрации полимера и эффективной вязкости раствора полимера при различных скоростях сдвига была создана система экспресс-контроля структурно-молекулярных свойств полимера и связанных с ними показателей качества каучука: вязкости по Муни и пластичности по Карреру в режиме реального времени. Преимущество этой системы определяется тем фактором, что значения показателей качества полимеров находятся не с помощью прямых лабораторных измерений, а путем решения с использованием ЭВМ уравнений (7). связывающих указанные параметры со структурно-молекулярными свойствами полимеров. Структурно-молекулярные характеристики, в свою очередь, находятся путем решения уравнений (5), (6), описывающих связь этих характеристик с эффективной вязкостью растворов полимеров при различных скоростях сдвига.

Рис. 8. Блок-схема системы экспресс-контроля структурно-молекулярных и

параметров качества полимеров Поскольку эффективная вязкость растворов полимеров в общем случае зависит от трех структурно-молекулярных характеристик и параметров полимеров - средней массы Л/,., коэффициента полидисперсности Кп и параметра разветвленное™ то для определения этих пара-

метров естественно использовать систему экспресс-контроля, основанную на измерении значений эффективной вязкости при трех различных скоростях сдвига, блок-схема которой представлена на рис. 8,

На этом же рисунке представлена таблица, показывающая точность измерения структурно-молекулярных характеристик и параметров качества полимеров.

В четвертой главе поставлена и решена задача оптимального управления технологическими процессами растворной полимеризации на основе методологии управления нелинейными динамическими системами.

Использование процедуры линеаризации в окрестности оптимального режима для нелинейных уравнений, описывающих временную эволюцию динамических переменных, характеризующих технологический процесс растворной полимеризации в рамках предложенных выше математических моделей, позволяет свести задачу оптимального управления рассматриваемыми технологическими процессами к задаче управления для линейных динамических систем с переменными параметрами.

В случае линейной динамической системы при выборе целевой функции, соответствующей критерию качества, определяемому через квадратичные отклонения по переменным x(i) и управляющим параметрам u(t), в виде: 1 Т

■'»т ЯО('). ß(0*(0]+|>('M('M<)]K • OD

1 о

задача оптимального управления при использовании сопряженных координат p(t) сводится к решению следующей системы уравнений:

^=A(t)x(t) + B(t)u(t), х{о)=х0; dt

< ~Q{()x(t)~ А' (t)p{t), = 0; (12)

и(0=-Л" (')*г (')/>(')

y{t) = C{t)-x{t\

где А(с) - матрица системы (размерности пхп), B(t) - матрица управления (размерности mm), C(t) - матрица измерений (размерности ях/-), Q(t) и R(t) - весовые матрицы критерия оптимальности (размерности ихя), y{t) - набор наблюдаемых переменных (размерности г <>п).

Если ввести подстановку:

р(0 - K(t)x(t), (13)

то для симметрической матрицы K(t) из уравнения (12) следует уравнение Рикатти:

КА (/) + А ' (i)K(i) + Q(t) - K(i)S(t)K (t) + dK = 0, (14)

dt

где матрица S(t) определена как:

S(t) = B(t)R-'(0Br(t) (15)

В этом случае оптимальные управляющие воздействия u(t) можно определить в форме обратной связи:

u(t) =- К' (t)Br(t)K(t)x(t), ( 16)

из которой следует, что при заданных параметрах математической модели - матриц A Ci), B(tU QC0 и R(0 Аля получения всех составляющих вектора управления u(t) необходимо получить решение матричного дифференциального уравнения Риккати (14) и текущие значения всех составляющих вектора состояния x(t).

Проведен расчет оптимального управления для периодических технологических процессов растворной полимеризации на примере процессов синтеза термоэластопластов при использовании математической модели этого процесса, полученной в главе 2. Для решения уравнения Риккати (14) был использован метод временной дискретизации, при котором принимается, что на интервале дискретизации регламентные параметры: коэффициент конверсии мономеров и температура реакционной смеси -практически не меняются. На рис. 9-10 представлен пример реализации оптимального управления для полимеризации стирола.

Разработан метод оптимального управления непрерывными процессами растворной полимеризации при учете отклонений от установившегося стационарного режима работы реакторов. В этом случае матрицы А, В, R, О» К- в уравнениях (12) -(15) для оптимального управления не зависят от времени, и уравнение Рикатти (14) для матрицы К принимает вид алгебраического уравнения Рикатти:

K-SK-KA-A' K-Q = 0. (17)

Рассматривая систему уравнений ( 12) как систему уравнений относительно х(0 и рСО, ее можно записать в матричном блочном виде с использованием характеристической матрицы М:

(A S)

M = . (18)

О А'

/

т, °к

33£-33

321

322 31 31:

зоа

^- лл

/

• / А

А"'" •

Р'"

У

/ А'"

-Топтим, - Д - Т имитйц.

'Ж

15

1, т!п

Рис. 9. Оптимальный температурный профиль, обеспечивающий минимальное рассогласование эталонной и реальной кинетики полимеризации стирола (д:г= 1000:1)

Рис. 10. Оптимальная кинетика полимеризации стирола

В случае, когда исследуемая динамическая система является управляемой и наблюдаемой, разработана методика получения явного решения для оптимальных управлений и оптимальных траекторий в пространстве

состояния с использованием решения уравнения Риккати без введения компенсаторов перекрестных связей, которая заключается в следующем:

1. Вычисляется матрица собственных значений А характеристической матрицы М (17) и соответствующая ей матрица £/собственных векторов:

М-и = ЦА. (19)

2. Осуществляется перестановка столбцов собственных векторов и, основанная на упорядочении в порядке убывания собственных значений матрицы М сначала со знаком «-», а затем со знаком «+».

3. В связи с тем, что характеристический полином матрицы (18) имеет только четные степени, матрицы собственных значений Л и матрицы (У собственных векторов можно представить как:

Л =

-Л, О

V 0 +Аи

и

и и Уп

21 11п у

(20)

При учете того, что матрица и приводит матрицу М к диагональной форме, а ее блоки являются невырожденными, из формул (19), (20) следуют уравнения:

Аии -Би,, =-и,,Л.

(21)

4. Умножая первое уравнение системы (21) на ип"1, можно получить:

А-8(и2,ии-])^-(и2]ии-1)д~(ипип-])Аг(ипии-]) (22)

При сопоставлении уравнений (22) и (17) определяется решение для матрицы К в виде:

К = •£/„-'. (23)

5. При использовании формул (19) - (23) строятся выражения для оптимальных траекторий:

х(() = иие-"1/;?х{(0) (24)

и оптимальных управлений:

и(()=-Я-1В' Кх((). (25)

Одновременно находится решение важной для практических целей задачи оценки ненаблюдаемых (п-г) компонент вектора состояния линейной динамической системы х(/), которое можно интерпретировать как косвенное измерение.

Предложенный выше алгоритм использован для оптимального управления непрерывными процессами растворной полимеризации поли-

бутадиена, когда в качестве переменных состояния системы использовались конверсия мономера и температура реакционной смеси, а в качестве управляющих параметров - концентрация активных центров и расход хладагента (рис. 11 - 12).

Рис. 11. Зависимость оптимальных Рис. 12.3ависимЬсть оптимального траекторий от времени управления от времени

На основе проведенных исследований разработана методика синтеза оптимального управления для динамических систем. Она может быть использована для оптимального управления в процессах растворной полимеризации.

В пятой главе на примере непрерывных и периодических процессов растворной полимеризации при использовании построенных выше математических моделей, разработанных методов оптимального управления и данных экс пресс-контроля показателей качества производимой продукции обоснована методология построения и реализована система управления качеством технологических процессов на основе методов оптимального управления линейными динамическими системами и методов, основанных на лингвистических моделях управления и базирующихся на аппарате нечеткой логики.

Для периодических технологических процессов производства тер-моэластопластов разработаны и внедрены:

1. Система коррекции, позволяющая в заданном направлении изменять показатели качества полистирольного блока следующего технологического цикла, а также качество второго блока и конечного продукта текущего технологического цикла по результатам полимеризации стирола текущего цикла. Данная система, работающая в режиме реального времени, основана на автоматическом определении количества катализатора, участвующего в образовании активных центров полимеризации, после

синтеза первого полистирольного блока с помощью измерения температуры реакционной смеси.

2. Система стабилизации кинетики полимеризации, позволяющая в совокупности с системами коррекции и прогнозирования при соблюдении технологического регламента от цикла к циклу синтезировать термоэла-стопласты с узкими молекулярно-массовыми распределениями и, следовательно, с малым разбросом их показателей качества.

3. Цифровая система управления температурой в полимеризаторе периодического действия для производства термоэластопластов, основанная на использовании регулятора с моделью теплового баланса, действующего в режиме слежения по каналу: расход хладагента-температура в реакторе и минимизирующего отклонения температуры от оптимальной (рис 13). Разработанный регулятор температуры с моделью теплового баланса отличается большей надежностью, а также устойчивостью к изменяющимся производственным условиям, нежели традиционно используемый ПИД-регулятор.

Полученные результаты внедрены в производство термоэластопластов и характеризуются следующими отличиями.

Рис. 13. Структурная схема управления температурой

Система управления синтезом термоэластопластов реализована на двух уровнях и охватывает реактор полимеризации, а также технологическое оборудование, состоящее из узлов дозирования, вспомогательных емкостей, электромоторов, системы трубопроводов, отсечных и регулирующих клапанов.

Комплекс задач, решаемых в целях получения полимера с заданными показателями качества и минимизации расхода исходных компонентов реакции полимеризации, а также охлаждающей жидкости, реализуется с ис-

пользованием двух связанным между собой подсистем автоматизированного управления, каждая из которых выполняет свои отдельные задачи.

Подсистема управления дозировкой исходных компонентов (рис. 14) предназначена для автоматической коррекции качества полимера и выполняет функции прогнозирования показателей качества - характеристической вязкости и средней молекулярной массы полимера. Она выполняет функции коррекции значений дозировок исходных компонентов в зависимости от концентрации активных центров и осуществляет управление отсечными клапанами для дозирования заданного количества

Рис. 14. Подсистема управления дозировкой исходных компонентов

При работе этой подсистемы информация о ходе технологического процесса (температура реакционной смеси, температура хладагента, уровень в реакторе, расходы хладагента, концентрации растворителя, сшивающего агента, дивинила, стирола, раствора каталитического комплекса) поступает через первичные преобразователи и устройства связи с объектом в базу данных, где эта информация накапливается и хранится. Параллельно необходимая информация поступает на блок промежуточных вычислений, где происходит определение текущего объема реакционной

массы, конверсии мономера, скорости конверсии. Результаты вычислений также поступают в базу данных.

Подсистема управления температурой реакционной смеси (рис. 15) предназначена для организации оптимального температурного режима полимеризации в целях достижения кинетического профиля реакции, совпадающего с регламентным. Она выполняет функции управления температурой в динамическом режиме.

Для непрерывных технологических процессов растворной полимеризации полибутадиена при использовании разработанной математической модели и методов экспресс-контроля разработана динамическая модель оптимального управления. В то же время в условиях действия неконтролируемых возмущений для указанных процессов создана лингвистическая модель системы управления показателями качества производимой продукции и при использовании аппарата нечеткой логики синтезирована база знаний для указанной системы, дополненная логическими правилами, основанными на математической модели процесса полимеризации и данных экспертного опроса.

ввод

ДАННЫХ ТЕХНО-ЛОГО М-ОПЕРАТОРОМ

ВЫЧИСЛЕНИЕ VI

ВЫЧИСЛЕНИЕ Хт. с1Хт/й1

VI

Хт

ХЛАДАГЕНТ

БАЗА ДАННЫХ

ВЫЧИСЛЕНИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ РЕГУЛЯТОРА Т2

1 Л,. дХт

VI V 1 X т ' Т ' ТЬ ' 1 Хт2 Г 1 М„ О! Г 1 Г 1 V г 1 а г 1 Ь т ТЬ г

ОЬ=»^ХтМ1. VI, ТЬ, Т, Тг, К1 ,К2...)

РЕГУЛЯТОР С МОДЕЛЬЮ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА

ВЫЧИСЛЕНИЕ и

Рис.15. Подсистема управления температурой реакционной смеси

Показано, что лингвистическая модель управления позволяет использовать накопленный технологами и аппаратчиками опыт, повысить

точность стабилизации параметров качества производимой продукции и сократить длительность переходных процессов в системе регулирования при воздействии неконтролируемых возмущений.

Создано алгоритмическое и программное обеспечение для управляющих ЭВМ, реализующее функции моделирования периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации, расчета на основе данных экспресс-контроля управляющих воздействий для замкнутой системы регулирования показателей качества производимой продукции. На рис. 16 и 17 представлены блок-схема интеллектуальной системы управления (ИСУ) показателями качества и функциональная структура интеллектуальной системы управления (ИСУ) показателями качества. Указанное алгоритмическое и программное обеспечение успешно использовано при модернизации действующих автоматизированных систем управления технологическими процессами на ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» и ОАО «Воронежсинтезкаучук».

Т\ 0Ш, Пэфф

к" .

ОУ

Система контроля

мнш

еР!

Qd.pi да.О!

О

ТЛПС

1 1 1 к

^•е* о ТЛПД

ИСУ

Р1

емн

хн

МИ

МЫ

Рис. 16. Схема интеллектуальной системы управления показателями качества

На рис. 16 ОУ — объект управления (реактор полимеризации); ТЛПС —статическая таблица лингвистических правил; ТЛПД - динамическая таблица лингвистических правил.

Тх

Ты

Расчёт.т, Сп

Готовый полнмеризат

Рис. 17. Функциональная структура ИСУ показателями качества

выводы

Основной результат диссертационной работы состоит в разработке методологии построения управления качеством процессов растворной полимеризации на основе комплексного системного подхода, включающего математические модели, описывающие динамику технологических процессов, системы экспресс-контроля параметров качества полимеров и методы управления указанными процессами с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

Полученные в диссертации результаты:

1. Системный анализ процессов, математических моделей, методов косвенных и прямых измерений характеристик качества полимеров, систем контроля и управления для типовых периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации заключается в разработке комплексного подхода методологии и решения многофакторной задачи управления качеством производимых в растворе полимеров.

2. Разработаны и апробированы в промышленных условиях математические модели периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации, установлены и обоснованы связи этих моделей с качественными характеристиками формируемых полимеров. Выполнена адаптация и параметрическая идентификация моделей к изменяющимся условиям производства. Выбраны управляющие параметры, позволяющие регулировать технологические процессы для достижения необходимого качества производимой продукции.

3. Получены формульные зависимости, позволяющие связать реологические свойства растворов полимеров и качественные характеристики производимых полимеров (вязкость по Муни и пластичность по Кар-реру) с их молекулярно-структурными свойствами.

4. Разработаны методы экспресс-контроля, позволяющие на всех стадиях производства в режиме реального времени оценивать параметры качества полимеров с помощью прямого измерения физических характеристик технологического процесса,

5. Решена задача оптимального управления и контроля в пространстве переменных состояний линейной динамической системы, получены решения для оптимального управления и оптимальных траекторий при использовании нового метода решения матричных уравнений Рикатти. На основе проведенных исследований предложена система оптимального управления технологическими процессами при использовании лингвистических моделей, основанных на аппарате нечеткой логики.

6. Разработаны и апробированы рекомендации по совершенствованию систем управления периодическими и непрерывными технологическими процессами растворной полимеризации при использовании построенных математических моделей, методов оптимального управления динамическими системами и данных экспресс-контроля параметров качества формируемых полимеров. Созданы алгоритмическое и программное обеспечение для управляющих ЭВМ, реализующие функции моделирования и расчета управляющих воздействий для замкнутой системы оптимального регулирования.

Результаты работы внедрены в ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» и ОАО «Воронежсинтезкаучук», а также использованы при разработке учебных программ по курсам «Математические модели технологических процессов», «Автоматизация технологических процессов», «Теория автоматического управления» на кафедре информационных и управляющих систем Воронежской государственной технологической академии.

В приложении содержатся акты внедрения результатов работ.

Перечень публикаций автора по теме диссертации

Статьи, опубликованные в изданиях, определенных ВАК РФ по научной специальности диссертационной работы:

1. Кафаров В. В. Моделирование кинетики процесса полимеризации поли-изопренового каучука [Текст] / В. В. Кафаров, В. Н. Ветохин, С. Г. Тихомиров //Доклады АН СССР,-1989.-Т. 305, №6.-С. 1027-1033.

2. Бухонов Б. П. Молекулярное строение и вязкость дивинильного каучука [Текст] / Б. П. Бухонов, В. Н. Ветохин, Г. Л. Грановская, С. Г. Тихомиров, А. П. Гаршин, В. Л. Лурье, С. В. Шабанов // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. - 1992. - Т. 34, № 5. - С. 1010-1025.

3. Битюков В. К. Возможность контроля качественных показателей в процессах растворной полимеризации [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Каучук и резина. - 1998. - № 5. - С. 41-43.

4. Битюков В. К. Моделирование вязкостных свойств растворов полибутадиена [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, И. А. Хаустов // Каучук и резина. - 1997. - № 2. - С. 42-46.

5. Битюков В. К. Расчет конверсии мономера по температуре в реакторе [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Каучук и резина.- 1999.- № 1.-С. 20-22.

6. Битюков В. К. Система поддержки принятия решений в производстве СКД [Текст] / В. К. Битюков, В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых// Каучук и резина. - 2004. -№ 6. - С. 17-21.

7. Тихомиров С. Г. Математическая модель акустического анализатора пластоэластических свойств полимерных композиций [Текст] / С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, А. А. Баранкевич // Системы управления и информационные технологии. - М., 2006. - С. 20-23.

8. Тихомиров С. Г. Программный модуль для установки неразрушаю-щего экспресс-анализа физико- механических характеристик каучука [Текст] / С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, А. А. Баранкевич// Контроль и диагностика. - 2006. - № 6. - С. 39-42.

9. Битюков В. К. Применение ультразвукового контроля при переработке отходов полимера [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов А. А. Баранкевич // Приложение к журналу «Мехатроника, автоматизация, управление»: Автоматизация технологических процессов: управление, моделирование, контроль, диагностика. - 2006. - № 7. - С. 16-18.

10. Битюков В. К. Контроль показателей качества эластомеров акустическим методом с учетом их частотно-температурных характеристик [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, М. А. Зайчиков // Приложение к журналу «Мехатроника, автоматизация, управление»: Автоматизация технологических процессов: управление, моделирование, контроль, диагностика.-2007.-№ 7.-С. 11-14.

Публикации в других изданиях

11. Битюков В. К. Идентификация математической модели качественных показателей процесса растворной полимеризации [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, И. А. Хаустов // Современные методы теории функций и смежные проблемы : матер. Всерос. науч. конф. / Воронеж, гос. у-нт. - Воронеж, 1997. - С. 21

12. Битюков В. К. Исследование работы алгоритма ситуационного управления при глубоких возмущающих воздействиях [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности : сб. тр. Мевдунар. науч.-техн. конф. - Воронеж, 1997. - С. 307-308.

13. Битюков В. К. Моделирование свойств модифицированных полимеров [Текст] / В. К. Битюков, М. А. Зайчиков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-19 : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. / Воронеж, гос. технол. акад. -Воронеж, 2006. - Т. 3. - С. 67-69.

14. Битюков В. К. Построение адаптивной системы управления периодическим процессом синтеза термопластов [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Системы управления и информационные технологии : межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж, 1997. - С. 96-102.

15. Биткжов В. К. Синтез системы автоматического измерения вязкости по Муни полибутадиена в процессах растворной полимеризации непрерывным способом [Текст] / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Системы управления и информационные технологии : межвуз, сб. науч. тр. - Воронеж, 1997. - С. 102-108.

16. Битюков В. К. Синтез системы управления непрерывным процессом растворной полимеризации на основе нечеткой логики [Текст] / В. К. Битюков В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств : межвуз. сб. науч. тр. Вып. 3. - Воронеж, 1998.-С. 79-85.

17. Битюков В. К. Система поддержки принятия решений при проектировании систем автоматизации технологических процессов [Текст] / В. К. Битюков С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Ю. В. Кретов // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств : межвуз. сб. науч. тр. Вып. 4. - Воронеж , 1999. - С. 96-99.

18. Битюков В. К. Теоретическое обоснование использования регулятора температуры с обобщенной моделью в периодическом процессе синтеза термоэластопластов [Текст] / В. К. Битюков, С. Г.Тихомиров, И. А. Хаустов // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств : межвуз. сб. науч. тр. Вып 3. - Воронеж, 1998. - С. 86-90.

19. Битюков В. К. Управление процессом инициирования и начальной стадией синтеза термоэластопластов [Текст] / В. К. Битюков, С. Г.Тихомиров, И. А. Хаустов // Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности : сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. -Воронеж, 1997.-С. 308.

20. Бухонов Б. П. Автоматизированная система контроля качественных показателей процессов полимеризации эластомеров [Текст] / Б. П. Бухонов, А. В. Бондарев, С. Г. Тихомиров, С. В. Шабанов // Математическое моделирование, оптимизация и управление химико-технологических процессов и систем / МХТИ - М., 1989. - С. 111-120. - Деп. в ВИНИТИ 26.07.89, № 5043-В89.

21. Бухонов Б. П. Анализ полимеризационных ХТС как объектов управления [Текст] / Б. П. Бухонов, С. Г. Тихомиров, А. В. Бондарев // Математическое моделирование сложных химико-технологических систем сб. тр. Всесоюз. науч.-техн. конф. / КХТИ - Казань, 1988. - С. 41.

22. Бухонов Б. П. Автоматизированный контроль качественных показателей в процессах полимеризации каучуков общего назначения [Текст] / Б. П. Бухонов, С. Г. Тихомиров, А. В. Бондарев // Автоматизация и ро-

ботизация в химической промышленности : межвуз. сб. науч. тр. - Тамбов, 1988.-С. 25-26.

23. Бухонов Б, П. Контроль качественных показателей в процессах полимеризации каучуков общего назначения [Текст] / Б. П. Бухонов, С, Г. Тихомиров, С. В. Шабанов // Синтез и полимеризационные превращения ; сб. тр. Всесоюз. конф. «Каучук-99». - М., 1989. - С. 55-57.

24. Бухонов Б. П. Управление качественными показателями в процессах растворной полимеризации каучуков общего назначения [Текст] / Б. П. Бухонов С. Г. Тихомиров, C.B. Шабанов // Методы кибернетики хими-ко-тех-нологических процессов: сб. тр. Всесоюз. науч. конф. -М., 1989. -С. 53-59.

25. Ветохин А. В. Расчет распределения состава сополимера бутадиена с альфа-метилстиролом в реакторе периодического действия [Текст] / А. В. Ветохин, М. Б. Глебов, С. Г. Тихомиров //Динамика процессов и аппаратов химической технологии: сб. тр.3 Всесоюз. науч конф. — Воронеж, 1990.-С. 64-69.

26. Ветохин В. Н. Математическая модель процесса полимеризации каучука СКД-1 [Текст] / В, Н. Ветохин, С. Г. Тихомиров, С. В. Шабанов // Всесоюзная конференция по математическому и машинному моделированию. - Воронеж, 1991.-С. 111-112.

27. Ветохин В. Н. Математическое описание процесса полимеризации диеновых углеводородов с учетом молекулярно-массового распределения [Текст] / В. Н. Ветохин, В. В. Кафаров, В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Методы кибернетики химико-технологических процессов, сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. - Баку, 1987. - С. 10-11.

28. Ветохин В. Н. Оценки параметров для управления ММР в растворной полимеризации [Текст] / В. Н. Ветохин, В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров [Текст] // Применение микроЭВМ в автоматизированных системах управления в промышленности синтетического каучука : материалы Всесоюз. совещания. - Воронеж, 1987.-С. 174-180.

29. Лебедев В. Ф. Идентификация фракционного состава полибутадиена, получаемого в каскаде реакторов [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, Е. А. Хромых, А. А. Хвостов // «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-19 : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2006. - Т. 6.-С. 159-162.

30. Лебедев В. Ф. Использование адаптивных систем управления с эталонной моделью в периодических процессах растворной полимеризации [Текст] / В. Ф. Лебедев, А. В. Ромасенко, С. Г. Тихомиров, И. А. Хау-стов // Кибернетика и технологии XXI века : материалы IV Междунар. науч.-техн, конф. - Воронеж, 2003. - С. 48-53.

31. Лебедев В. Ф. Моделирование оптимального режима подачи шихты в каскад реакторов полимеризации [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых // Кибернетика и технологии XXI века: материалы IV Междунар. науч.-техн. конф.. - Воронеж, 2003. - С. 186-192.

32. Лебедев В. Ф. Модель оценки неизмеряемых составляющих вектора состояния в системе управления [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Вестник ВГТУ. Сер, Вычислительные и информационно-телекоммуникационные системы. Вып. 8.1. - Воронеж, 2001. -С. 121-130.

33. Лебедев В. Ф. Оптимальная идентификация параметров математической модели. [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Системы управления и информационные технологии : межвуз. сб. науч. тр.. - Воронеж, 1999. — С.131-134.

34. Лебедев В. Ф. Синтез алгоритмического обеспечения для подсистемы стабилизации качества в процессах непрерывного синтеза диенов [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Информационные технологии и системы: матер. Ill Всерос. науч.-техн конф. / Воронеж. гос. технол. акад. - Воронеж, 1999. - С. 119.

35. Лебедев В. Ф. Синтез оптимального управления фазовыми координатами, минимизирующего интегральный среднеквадратический крнте-

!> рий [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Системы управления и ? информационные технологии : межвуз. сб. науч. тр. - Воронеж, 1999. -С. 39-43.

36. Лебедев В. Ф. Управление качеством термоэластопластов в процессе их синтеза периодическим способом [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, А. А. Хвостов // Вестник ВГТУ. Сер. Вычислительные и информационно-телекоммуникационные системы. Вып. 8.1. - Воронеж, 2002. - С. 57-61.

37. Лебедев В. Ф. Управление процессом полимеризации в каскаде реакторов [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых // Вестн. ВГТУ. Сер. Вычислительные и информационно-телекоммуникационные системы. Вып. 8.3. - Воронеж, 2003. - С. 62-64.

38. Лебедев В. Ф. Усовершенствование системы управления качеством термоэластопластов, получаемых периодическим способом [Текст] / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Первая Всерос. конф. по каучуку и резине. - М.: ГУЛ НИИЭМИ, 2002. - С. 146-148.

39. Тихомиров Г. С. Состояние и перспективы развития анионной полимеризации для получения полимерных материалов [Текст] / Г. С. Тихомиров // Анионная полимеризация : вопросы технологии и практики. -М. : ЦНИИИТЭнефтехим., 1984.-С. 3.

40. Тихомиров С. Г. Анализ подсистем контроля показателями качества диенов в условиях производства [Текст] / С. Г. Тихомиров, И. А. Хау-

стов, А. А. Хвостов // Математическое моделирование информационных и технологических систем : межвуз. сб. тр. Вып. 4 / Воронеж, гос. тех-нол. акад. - Воронеж, 2000. - С. 112-114.

41. Тихомиров С. Г. Информационно-измерительная система экспресс-анализа качества полимеров [Текст] / С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, М. В. Корчагин, А. А. Хвостов // «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-19 : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. / Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2006. - Т. 8. - С. 214-215.

42. Тихомиров С. Г. Модификация математической модели синтеза термоэластопластов в условиях промышленного производства [Текст] / С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, А. А. Хвостов // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств : межвуз. сб. науч. тр. Вып. 4./ Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 1999.- С. 98-105.

43. Тихомиров С. Г. Разработка АСУТП процесса полимеризации каучука СКИ-3 [Текст] / С. Г. Тихомиров, В. Н. Ветохин // Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. Вып. 152. - М., 1988. - С. 7-10.

44. Тихомиров С. Г. Теоретическое обоснование ультрозвукового способа контроля прочностных свойств полимеров [Текст] / С. Г. Тихомиров, А. А. Баранкевич, А. А. Хвостов // «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ - 19. : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. /

• Воронеж, гос. технол. акад. - Воронеж, 2006. - Т. 8. - С. 22-24.

45. Тихомиров С. Г. Теплопередача в реакторах полимеризаторах периодического действия при получении ДСТ 30Р [Текст] / С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, В. Ф. Лебедев // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств : межвуз. сб. науч. тр. Вып. 3. / Воронеж, гос. технол. акад. -Воронеж, 1998.-С. 161-167.

46. Тихомиров С. Г. Физико-технические основы интеллектуальных методов экспресс-контроля качества производства каучука в растворах [Текст] / С. Г. Тихомиров // Конденсированные среды и межфазные границы. - Воронеж, 2005. - Т. 7. - С. 181 - 188.

47. Тихомиров С. Г. Технологические особенности управления периодическими и непрерывными процессами растворной полимеризации [Текст] / С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, А. А. Хвостов // Теоретические основы проектирования технологических систем и оборудования автоматизированных производств: сб. науч, трудов. Вып. 5 / Воронеж, гос. технол. Акад. - Воронеж, 2007. - Ч. 2 . - С. 134. - 137.

48. А. с. 1597360 СССР, МКИ5 С 08 Р 2 / 06, й 05 О 27 / 00. Способ измерения концентрации полимера и конверсии мономеров в жидкой среде с химической реакцией и непостоянным фракционным составом и

»-79 18

устройство для его осуществления [Текст] / Б. П. Бухонов, В. В. Кафа-ров, А. В. Курицин, С. Г. Тихомиров, А. С. Эстрин, В. Н. Ветохин. - № 4433213/23-05 ; заявл. 30.05.8 8; опубл. 07.10.90, Бюл. № 37.

49. А. с. № 1741113 СССР, G 05D 27/00, С 08F 136/04. Способ кошроля качественных параметров процессов растворной полимеризации диенов [Текст] / Б. П. Бухонов, В. В. Кафаров, A.B. Курицын, С. Г. Тихомиров, А. В. Бондарев // Открытия. Изобретения. - 1992. - № 35. - С. 41.

50. Пат. 2131887 Российская Федерация, МПК 6 С 08 F 2/04, G 05 D 27/00. Способ контроля молекулярных параметров в процессах растворной полимеризации диенов [Текст] / Бипоков В. К., Тихомиров С. Г. , Хвостов А. А.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. техно л. акад. ~№ 97120768/04 ; заявл. 15.12.1997 ; опубл. 20.06.1999, Бюл. № 17.

51. Пат. 2210763 Российская Федерация, МПК 7 G 01 N 27/70. Тегагофи-зический способ определения средних молекулярных масс растворов полимеров [Текст] / Битюков В. К., Лебедев В. Ф., Тихомиров С. Г., Хвостов А. А. , Ромасенко А. В. ; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2002120261/28 ; заявл. 25.07.2002 ; опубл.

20.08.2003, Бюл. № 23 (III ч.).

52. Пат. 2235731 Российская Федерация, МПК 7 С 08 F 136/06. Способ автоматического регулирования молекулярно-массового распределения линейного полибутадиена / Битюков В. К., Лебедев В. Ф., Тихомиров С. Г., Хвостов А. А., Хромых Е. А. ; заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. - № 2003122537 ; заявл. 18.07.2003 ; опубл.

10.09.2004, Бюл. №25.

53. Пат. № 2276673 2235731 Российская Федерация, МПК 7 С 08 F 2/04. Способ контроля молекулярных параметров в процессах растворной полимеризации диенов / Чертов Е.Д., Тихомиров С. Г., Хвостов А. А., Баранке-вич А. А.; заявитель и патентообладатель Воронеж, гос. технол. акад. - № 2003122537 ; заявл. 18.07.2003 ; опубл. 10.09.2004, Бюл. № 25.

54. Bukhonov, В. Р. Molecular structure and viscositi of divinil rubber [Text] / B. P. Bukhonov, V. N. Vetokhin, G. Granovskaya, S. G. Tihomirow, S. V. Shabanov, V. L. Lure, A. P. Garshin // Polumer science. - 1992. - V. 34,-№5.-P. 384-385.

Отпечатано в типографии Воронежский ЦНТИ-филиал ФГУ « Росинформресурс Минпромэнерго России »

394730, г. Воронеж, пр. Революции, 30 Подписано в печать 14.05.2008г.

Бумага офсетна Формат 60x84 1/16

Усл. п.л. 2.0 Заказ 1098

^ ^1' ~ V

2007520086

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ УПРАВЛЕНИЯ 24 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ РАСТВОРНОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

1.1. Сравнительная характеристика процессов растворной полимеризации

1.2. Методы моделирования процессов растворной полимеризации

1.2.1. Требования к моделированию процессов растворной полимеризации

1.2.2. Системный подход к структурному моделированию

1.2.3. Реализация системного подхода к структурному моделированию процессов растворной полимеризации

1.2.3.1. Стехиометрия химических реакций

1.2.3.2. Кинетика химических реакций

1.2.3.3.Термодинамика процесса в неравновесных системах

1.2.3.4. Динамика промышленного реактора синтеза полимеров 39 1.2.4 Молекулярно-массовые распределения (ММР) и качественные параметры синтезируемых полимеров

1.2.5. Математические модели растворной полимеризации для расчета ММР полимеров в режиме реального времени

1.2.6. Использование реологических параметров растворов полимеров для определения структурно-молекулярных характеристик полимеров

1.3. Методы экспресс-контроля структурно-молекулярных и качественных характеристик полимеров

1.4. Методы управления технологическими процессами растворной полимеризации 53 1.4.1. Процесс растворной полимеризации как объект управления

1.4.2. Динамические системы управления технологическими процессами

1.4.2.1. Динамические модели в задачах оптимального управления

1.4.2.2. Линеаризация динамических моделей

1.4.2.3. Наблюдаемость и управляемость динамических моделей

1.4.2.4. Управление в пространстве переменных состояния линейной 65 динамической системы

1.4.2.5. Применение динамических моделей в управлении процессами 67 растворной полимеризации

1.4.3. Управление технологическими процессами при использовании 68 экспертных систем и аппарата нечеткой логики

1.5. Выводы, постановка задач диссертационной работы

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ РАСТВОРНОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ С УЧЕТОМ СТРУКТУРНО-МОЛЕКУЛЯРНЫХ И КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРОВ

2.1 Математические модели периодических технологических процессов 76 растворной полимеризации

2.1.1. Моделирование синтеза термоэластопластов

2.1.1.1. Исследования коэффициента теплопередачи для периодических процессов получения термоэластопластов

2.1.1.2. Параметрическая идентификация математической модели синтеза термоэластопластов

2.1.2. Математические модели периодических процессов растворной полимеризации, учитывающие динамику изменения структурно-молекулярных характеристик полимеров 99 2.2. Моделирование непрерывных процессов растворной полимеризации каучуков с учетом динамики изменения ММР и качественных характеристик полимеров

2.2.1. Математическая модель непрерывного процесса синтеза полибутадиена

2.2.1.1. Структурная идентификация модели

2.2.1.2. Параметрическая идентификация математической модели

2.2.2. Моделирование молекулярно-массового распределения полимера по времени его пребывания в реакторах

2.2.2.1. Моделирование функции распределения времени пребывания частиц потока раствора в реакторах

2.2.2.2. Моделирование функции распределения времени пребывания полимера в реакторах 119 2.3. Выводы \

ГЛАВА 3. ЗАВИСИМОСТИ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ПЛАСТО-ЭЛАСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ ОТ ИХ СТРУКТУРНО-МОЛЕКУЛЯРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И МЕТОДЫ ЭКСПРЕСС- 128 КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОЛИМЕРОВ

3.1. Связь реологических свойств растворов полимеров со структурно- 129 молекулярными характеристиками полимеров

3.1.1. Параметрическая идентификация зависимости максимальной ньютоновской вязкости растворов полимеров от температуры, 129 концентрации и СМХ полимеров

3.1.2. Параметрическая идентификация зависимости эффективной вязкости растворов полимеров от максимальной ньютоновской вязкости 133 и скорости сдвига

3.2. Исследование влияния структурно-молекулярных характеристик 138 полимеров на их пласто-эластические свойства.

3.2.1 Связь вязкости по Муни со структурно-молекулярными характеристиками полимера

3.3. Разработка методов экспресс-контроля концентрации полимера и эффективной вязкости растворов полимеров в процессах растворной 142 полимеризации

3.3.1. Экспресс-контроль концентрации полимера и конверсии мономера в процессе растворной полимеризации гидростатическим методом

3.3.2 Метод экспресс-контроля концентрации полимера и конверсии мономера по тепловому эффекту

3.3.3. Методы экспресс-контроля эффективной вязкости растворов полимеров при различных скоростях сдвига

3.3.3.1. Зависимость потребляемой мощности в цепях электроприводов перемешивающих устройств от эффективной вязкости растворов полимеров

3.3.3.2. Зависимость разности давлений на линейных участках трубопроводов, соединяющие соседние реакторы, от эффективной вязкости растворов полимеров

3.4. Разработка систем экспресс-контроля структурно-молекулярных и качественных характеристик полимера 155 3.4.1. Разработка систем экспресс-контроля структурно-молекулярных и качественных характеристик линейных полимеров

3.5. Разработка системы экспресс-контроля структурно-молекулярных и качественных характеристик разветвленных полимеров

3.6. Выводы

ГЛАВА 4. ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ РАСТВОРНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ 169 4.1. Оптимальное управление для периодических процессов растворной полимеризации 170 4.2. Оптимальное управление непрерывными процессами растворной полимеризации

ГЛАВА 5. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ РАСТВОРНОЙ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ 188 5. 1. Управление периодическими технологическими процессами растворной полимеризации на примере синтеза термоэластопластов

5.1.1. Влияние примесей на качество полимера

5.1.2. Прогнозирование и коррекция качества полимера

5.1.3. Минимизация отклонения реального профиля конверсии от эталонного

5.1.4. Управление температурой реакционной среды в реакторе периодического действия

5.1.4.1. Постановка задачи управления температурой реакционной среды в процессах синтеза термоэластопластов

5.1.4.2. Разработка закона регулирования, основанного на модели теплового баланса процесса и функционирующего в режиме слежения

5.1.4.3. Сравнительный анализ систем управления температурой

5.1.5. Структура управляющей подсистемы стадии полимеризации 209 5.2. Реализация интеллектуального алгоритма управления процессом непрерывной полимеризации на примере синтеза СКД

5.2.1. Экспертный опрос

5.2.2. Область определения лингвистических переменных 216 5. 2.3. Построение функций принадлежности по результатам экспертного 219 опроса

5.2.4. Синтез таблицы лингвистических правил по управлению 224 показателями качества полимера

5. 2.5. Разработка алгоритма управления

5. 2.5.1. Синтез базы знаний системы управления

5.2.5.2. Дополнение базы знаний с учётом математической модели 230 кинетики процесса полимеризации

5.2.5.3. Разработка алгоритмического обеспечения

5.2.6. Численный эксперимент

5.2.7. Анализ результатов моделирования замкнутой АСР

5.2.8. Система управления непрерывным процессом синтеза СКД

5.2.8.1. Структура управляющей подсистемы АСУТП синтеза СКД

5.2.8.2. Функционально-структурная схема АСУТП синтеза СКД 247 5.3. Выводы

Основной целью управления большинством технологических процессов является достижение заданного качества производимой продукции. В то же время во многих случаях инструментальные технические средства оперативного контроля качественных показателей продукции либо отсутствуют, либо не удовлетворяют требованиям оперативного управления технологическими процессами в реальном времени. В такой ситуации, для получения необходимой оперативной информации, можно использовать современные методы математического моделирования технологических процессов с целыо получения зависимости неизмеряемых характеристик качества от оперативно изменяемых характеристик данных процессов. Эти задачи относятся к классу обратных задач или задач параметрической и структурной идентификации. Возможность получения новой информации в процессе моделирования является перспективным научным направлением для решения задач контроля и управления качественными показателями в технологических процессах. К этим процессам в полной мере относятся процессы полимеризации в производстве синтетических каучуков.

Процессы получения синтетических каучуков методами растворной полимеризации являются одними из наиболее характерных объектов, для которых управление осуществляется на уровне регулирования параметров технологических процессов и отсутствует оперативный контроль качества готовой продукции. Данные процессы характеризуются крупнотоннажностью при значительном запаздывании получения информации о показателях качества, что приводит к существенным негативным последствиям в условиях нестационарности и отсутствия необходимой информации.

Таким образом, разработка методологии управления качеством производимой продукции для процессов растворной полимеризации на основе моделирования и обработки результатов прямых и косвенных измерений параметров процесса, определяющих показатели качества, является актуальной научной проблемой, решение которой позволит существенно повысить экономическую эффективность работы предприятий.

Диссертационная работа выполнена на кафедре информационных и управляющих систем Воронежской государственной технологической академии в соответствии с программой работ Министерства науки и образования РФ по теме: «Моделирование технологических систем, принципов и методов их автоматизированного проектирования и управления», ГР№01920008098; программой работ Головного Совета ГКВО РФ по автоматизации и системам управления по теме: «Моделирование информационных технологий и разработка инструментальных средств управления процессами и производствами», ГР№01930004491; научно-технической Региональной программой «Черноземье».

Пели и задачи работы. Целью диссертационной работы является системный анализ и исследование механизмов формирования качественных закономерностей в производстве эластомеров, разработка методологии моделирования для решения задач управления качеством выпускаемой продукции.

Для достижения поставленных целей решались следующие задачи:

1. Системный анализ объектов, методов прямых и косвенных измерений, систем контроля и управления в процессах растворной полимеризации.

2. Разработка методов автоматизированного контроля качественных показателей производимой продукции и рекомендаций по их применению на промышленных предприятиях.

3. Моделирование и разработка эффективных методов управления как для существующих, так и для новых поколений технологических процессов растворной полимеризации.

4. Разработка алгоритмов и программ для реализации автоматизированных систем прямого управления качеством производимой продукции.

Методы исследования. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования базируются на использовании результатов таких областей науки, как физическая химия, термодинамика и теплофизика, гидростатика и гидродинамика, математическая статистика, математическое моделирование и дифференциальные уравнения, методы идентификации, теория оптимального управления динамическими системами, линейное и нелинейное программирование. Общей методологической основой исследований является системный подход.

Научная новизна диссертационной работы заключается в развитии комплексного системного подхода к решению многофакторной задачи производства каучуков и полимеров с заданными качественными характеристиками, соответствующими международным стандартам, и определяется следующими результатами:

1. математические модели периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации дополнены уравнениями, позволяющими моделировать поведение структурно-молекулярных характеристик и связанных с ними качественных параметров полимеров на ключевых стадиях процесса;

2. на основе экспериментальных исследований построены математические модели, связывающие реологические свойства растворов полимеров с их структурно-молекулярными и кинетическими характеристиками, что позволяет решить задачу формирования производимой продукции с различным

- — - композиционным составом;""""

3. разработана система экспресс-контроля, позволяющая на ключевых стадиях производственного процесса в режиме реального времени по измеряемым значениям рекомендуемых физических характеристик технологического процесса оценивать структурно-молекулярные параметры полимеров;

4. решена задача оптимального управления периодическими и непрерывными технологическими процессами растворной полимеризации с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

На защиту выносятся:

1. Системный анализ процессов, методов косвенных и прямых измерений, характеристик качества полимеров, систем контроля и управления для типовых периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации.

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование и разработка математических моделей, систем контроля и управления периодическими и непрерывными процессами растворной полимеризации, обеспечивающих выпуск полимеров с заданными показателями качества.

3. Математические модели структурно-молекулярных и кинетических свойств периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации, удовлетворяющие условиям управляемости и наблюдаемости посредством введения оценок ненаблюдаемых переменных состояния системы на основе предложенных с помощью алгоритмических методов косвенных измерений.

4. Обоснование связи структурно-молекулярных (средняя молекулярная масса, коэффициент полидисперсности, параметр разветвленности) и качественных (вязкость по Муни, пластичность по Карреру) характеристик полимеров с экспериментально измеряемыми вязкостными свойствами растворов полимеров?

5. Разработка методов экспресс-контроля, обеспечивающих на ключевых стадиях синтеза полимеров в режиме реального времени получения оценок качественных параметров синтезируемых полимеров с помощью прямого измерения рекомендуемых физико-химических характеристик технологического процесса.

6. Постановка и решение задачи оптимального управления, отличающегося введением качественных показателей технологических процессов растворной полимеризации в пространство управляемых переменных с использованием динамических моделей и аппарата нечеткой логики.

7. Создание алгоритмического и программного обеспечения для реализации функций моделирования, расчетов управляющих воздействий в замкнутой системе оптимального регулирования.

Практическая значимость работы состоит во внедрении разработанных методов контроля и управления, алгоритмического и программного обеспечения в реально действующие производства полимеров в растворах.

Основные теоретические и практические результаты диссертации, апробированные в производстве, можно рекомендовать для внедрения на предприятиях по производству синтетического каучука и применения проектным организациям при проектировании и модернизации технологических процессов.

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на международных конференциях: Международная конференция, Intensivierung der Kautschukher-stellung, DDR, 1990; IV Международная электронная научная конференция, Воронеж, 1999; Международная конференция «Кибернетика и технологии 21 века», Воронеж, 2003; на всесоюзных и общероссийских конференциях: Всесоюзная конференция «Математическое моделирование сложных химико-технологических систем», Казань, 1988; Всесоюзная" конференция «Методы кибернетики химико-технологических процессов», Москва, 1989; Всесоюзная конференция по математическому и машинному моделированию, Воронеж, 1991; Республиканская электронная научная конференция, Воронеж, 1997; Всероссийская конференция «Синтез и полимеризационные превращения», «Каучук-99», Москва, 1999; на региональных и отраслевых конференциях: Конференция молодых ученых МХТИ, Москва, 1987; Всесоюзная конференция «Автоматизация и роботизация в химической промышленности», Тамбов, 1988; 4-я Московская конференция молодых ученых по химии и химической технологии, Москва, 1991; Научно-исследовательская конференция МХТИ, Москва, 1991; Международная отраслевая конференция по метрологии и автоматизации в нефтехимической и пищевой промышленности», Воронеж, 2002.

Под руководством и при непосредственном участии автора производились работы по синтезу и внедрению систем контроля и АСУТП на ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» и ОАО «Воронежсинтезкаучук».

Публикации. По результатам произведенных исследований и практических разработок опубликованы 54 научных работ, получено 5 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 275 наименований и приложения.

Выводы по диссертационной работе и полученные в ней результаты можно обобщить следующим образом:

1. Проведен системный анализ описания процессов, методов косвенных и прямых измерений, характеристик качества полимеров, систем контроля и управления для типовых периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации.

2. Проведено развитие математических моделей периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации в направлении учета явной связи этих моделей с качественными характеристиками формируемых полимеров и осуществлена последовательная адаптация и параметрическая идентификация указанных моделей к реальным условиям производства. Выбраны управляющие параметры, позволяющие регулировать технологические процессы для достижения необходимого качества производимой продукции.

- Осуществлено исследование периодического процесса растворной полимеризации на примере производства дивинил-стирольных термоэластопластов (ДСТ-ЗОР) при использовании литий-органических катализаторов. Обоснована структура математической модели указанного процесса, в основе которой лежит блочный метод, позволяющий моделировать процессы получения как первого, так и второго блоков. Проведена параметрическая идентификация указанной математической модели при учете зависимости константы скорости роста полимерных молекул от вязкости и содержания полимера в реакционной массе и показана ее адекватность реальным производственным процессам.

- Осуществлено исследование непрерывного процесса растворной полимеризации на примере производства полибутадиена при использовании катализаторов Циглера-Натта. Обоснована структура математической модели указанного процесса, отличительной особенностью которой является учет изменения мольной дозировки А1- и Тькомпонентов катализатора. Проведена параметрическая идентификация развитой математической модели с использованием данных лабораторных исследований отобранных по ходу процесса проб и установлено соответствие предложенной модели условиям промышленного производства.

- Разработан метод идентификации фракционного состава полимера, связанный с моделированием кинетики роста макромолекул в условиях различного времени пребывания реагирующей среды в зоне реакции для стационарного процесса перемешивания в каскаде реакторов.

- На основе предложенного метода разработана математическая модель формирования фракционного состава полимера, получаемого в каскаде реакторов, отличающаяся тем, что в каждый последующий аппарат подается реакционная среда с уже распределенным фракционным составом, формируемым в предыдущем аппарате.

- Исследовано влияние режимных параметров процесса на фракционный состав получаемого полимера с целыо выбора наиболее оптимальных управляющих параметров.

3. Для периодических и непрерывных технологических процессов изучены реологические и пласто-эластические свойства полимеров и найдена их связь с молекулярными свойствами полимеров и их распределением.

- Исследованы гидродинамические характеристики растворов полимеров и зависимости эффективной вязкости этих растворов от ньютоновской вязкости и скорости сдвига. Установлено, что энергия активации вязкого течения раствора полимера является линейной функцией концентрации и среднечисловой молекулярной массы полимера.

- Найдена связь ньютоновской вязкости растворов полимеров и важнейших пласто-эластических характеристик полимеров - вязкости по Муни и пластичности по Карреру с температурой, концентрацией и молекулярными параметрами полимеров в форме степенных зависимостей. Проведена параметрическая идентификация этих зависимостей для случая линейных и разветвленных полимеров

- Показано, что пласто-эластические характеристики полимеров определяются в основном такими молекулярными параметрами полимеров как средняя молекулярная масса Му, параметр разветвленности g и коэффициент полидисперности Кп, причем влияние молекулярных параметров убывает в порядке Му- g- Кп .

4. Разработаны интеллектуальные методы экспресс-контроля, позволяющие на всех этапах производства в режиме реального времени оценивать качественные параметры формируемых полимеров с помощью прямого измерения определенных физических характеристик технологического процесса.

Обоснован и реализован гидростатический метод контроля концентрации полимера и конверсии мономера в реакторах производственного комплекса.

- Предложен метод определения конверсии мономера по тепловому эффекту как для стационарного, так и для динамического режимов технологического процесса.

- Разработан метод определения эффективной вязкости раствора полимеров, основанный на измерении величины потребляемой мощности в цепях электроприводов перемешивающих устройств с учетом неныотоновского характера течения указанного раствора.

- Предложен метод определения эффективной вязкости раствора полимеров с помощью измерения разности давлений на линейных участках трубопроводов, соединяющих реакторы.

- Проанализированы возможности метода определения эффективной вязкости раствора полимеров для трех различных скоростей сдвига при использовании комбинации двух представленных выше методов.

5. При использовании процедуры линеаризации в окрестности оптимальных траекторий для нелинейных уравнений, описывающих временную эволюцию основных параметров технологических процессов растворной полимеризации в рамках развитых математических моделей, задача управления рассматриваемых технологических процессов сведена к аналогичной задаче для линейных динамических систем. На основе развития теории оптимального управления и контроля в пространстве переменных состояния линейной динамической системы получены явные решения для оптимальных управлений и оптимальных траекторий при использовании развитого в диссертации метода решения нелинейного матричного уравнения Рикатти без введения компенсаторов перекрестных членов.

Для учета заметного влияния неконтролируемых возмущений на протекание технологических процессов растворной полимеризации развит аппарат нечеткой логики, позволивший дополнить систему оптимального управления, опирающуюся на динамические характеристики исследуемых процессов, методами лингвистических моделей управления, позволяющих использовать в полной мере накопленный технологами и аппаратчиками опыт.

6. Проведено совершенствование автоматизированных систем управления периодическими и непрерывными технологическими процессами растворной полимеризации при использовании построенных математических моделей, развитых методов оптимального управления и данных экспресс-контроля качественных показателей производимой продукции.

- Разработана система прогнозирования качества получаемого продукта для периодических процессов синтеза полимеров на примере производства термоэласто пластов ДСТ-ЗОР, заключающаяся в оперативном автоматическом определении молекулярных свойств полистирольного блока.

- Предложена система коррекции, позволяющая в нужном направлении изменять показатели качества полистирольного блока уже следующего технологического цикла, а так же качество второго блока и конечного продукта текущего технологического цикла по результатам полимеризации стирола текущего цикла. Данная система, работающая в режиме реального времени, основана на автоматическом определении количества катализатора, участвующего в образовании активных центров полимеризации, сразу после синтеза первого полистирольного блока с помощью измерения температуры реакционной смеси.

- Рассмотрены условия, обеспечивающие стабилизацию качества получаемых термоэластопластов. Решена задача оптимального управления динамическими режимами, как при получении 1-ого так и для 2-ого блоков. Разработана система стабилизации кинетики полимеризации, позволяющая в совокупности с системами коррекции и прогнозирования при соблюдении технологического регламента от цикла к циклу синтезировать термоэластопласты с узкими молекулярно-массовыми распределениями и, следовательно, с малым разбросом их качественных параметров.

- Создана цифровая система управления температурой в полимеризаторе периодического действия для производства термоэластопластов, основанная на использовании регулятора, действующего в режиме слежения по каналу: расход хладагента - температура в реакторе и минимизирующего отклонения температуры от оптимальной. Показано, что указанный регулятор обладает большей экономичностью, точностью, надежностью, а также устойчивостью к изменяющимся производственным условиям, нежели традиционно используемый ПИД-регулятор.

- Для учета неконтролируемых возмущений в непрерывных процессах растворной полимеризации полибутадиена создана лингвистическая модель системы управления показателями качества производимой продукции и при использовании аппарата нечеткой логики синтезирована база знаний для указанной системы, дополненная логическими правилами, основанными на математической модели процесса полимеризации и данных экспертного опроса.

- Показано, что использование лингвистической модели управления позволяет упростить задачу синтеза АСУТП, использовать накопленный технологами и аппаратчиками опыт, повысить точность стабилизации качественных параметров производимой продукции и резко сократить длительность переходных процессов в системе регулирования при воздействии неконтролируемых возмущений.

Создано алгоритмическое и программное обеспечение для управляющих ЭВМ, реализующее функции моделирования периодических и непрерывных технологических процессов растворной полимеризации , расчета на основе данных экспресс-контроля показателей управляющих воздействий и обеспечения замкнутой системы регулирования показателей качества производимой продукции. Указанное обеспечение успешно использовано при модернизации действующих АСУТП на ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука» и ОАО «Воронежсинтезкаучук».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основной результат диссертационной работы состоит в развитии комплексного системного подхода к решению многофакторной задачи производства каучуков и полимеров с заданными качественными характеристиками, основанного на синхронной модернизации математических моделей, описывающих динамику химико-технологических процессов, систем контроля параметров производимой продукции и методов оптимального управления технологическими процессами в направлении последовательного учета эволюции качественных параметров полимеров на всех этапах производства.

1. A.c. № 401677 СССР, С 08d/00. Способ автоматического регулирования концентрации полимера / С. Л. Подвальный, и др. // Открытия. Изобретения. 1973. -№ 41. - С. 94.

2. A.c. № 530034 СССР, С 08 F 2/00; G 05 D 21/00 136/04. Способ автоматического регулирования процессами полимеризации / А. П. Болдырев и др. // Открытия. Изобретения. 1976. - № 36. - С. 94.

3. Алиев Р. А. Производственные системы с искусственным интеллектом / Р. А. Алиев, Н. М. Абдикеев, М. М. Шахназаров. — М.: Радио и связь, 1990.—264 с.

4. Алиев Р. А. Управление производством при нечёткой исходной информации / Р. А. Алиев, А. Э. Церковный, Г. А. Мамедова. — М. : Энерго-атомиздат, 1991. — 240 с.

5. Амбрамзон И. М. Управление с использование УВМ процессами полимеризации в производстве синтетического каучука : тем. обзор / И. М. Амбрамзон, Р. К. Габбасов // Сер. Автоматизация и КИП. М. : ЦНИИТЭ-Нефтехим, 1980.-72 с.

6. Аргунов Е. А. Применение теории переноса импульса к расчёту мощности на перемешивание вязких жидкостей / Е. А. Аргунов, Н. В. Тябин // Реология, процессы и аппараты химической технологии. Волгоград, 1989. -С. 24-32.

7. Аррис Р. Анализ процессов в химических реакторах / Р. Аррис ; под ред. И. И. Иоффе. Л. : Химия, 1967. - 328 с.

8. Бабаков Н. А. Теория автоматического управления : учеб. для вуз. : в 2 ч. / Н. А. Бабаков и др.; под ред. А. А. Воронова. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1986. - Ч. 1 : Теория линейных систем автоматического управления. - 367 с.

9. Байзенбергер Дж. А. Инженерные проблемы синтеза полимеров / Дж. А. Байзенбергер, Д. X. Себастиан ; пер. с англ. М. : Химия, 1988. — 688 с.

10. Балакирев В. С. Оптимальное управление процессами химической технологии / В. С. Балакириев, В. М.Володин, А. М. Цирлин. М. : Химия, 1978.-384 с.

11. Банди Б. Методы оптимизации : вводный курс / Б. Банди ; пер. с англ.-М.: Радио и связь, 1988.- 128 с.

12. Бахвалов Н. С. Численные методы, анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения / Н. С. Бахвалов. М. : Наука, 1975. — 632 с.

13. Башкатов Т. В. Технология синтетических каучуков : учеб. / Т. В. Башкатов, Я. Л. Жигалин. 2-е изд., перераб. - Л. : Химия, 1987. - 360 с.

14. Беленький Б. Г. Хроматография полимеров / Б. Г. Беленький, Л. 3. Веленьчик. Л.: Химия, 1978 - 340 с.

15. Белопольский А. О. Влияние перемешивания на дисперсность суспензионного ПВХ : автореф. дис. . канд. техн. наук / А. О. Белопольский. -М., 1974.- 17с.

16. Бемфорд К. Кинетика радикальной полимеризации виниловых соединений / К. Бемфорд и др. М. : Изд-во иностр. лит., 1961. - 348 с.

17. Берлин А. А. Кинетика полимеризационных процессов / А. А. Берлин, С. А. Вольфсон, Н. С. Ениколопян. М. : Химия, 1978. - 320 с.

18. Битюков В. К. Возможность контроля качественных показателей в процессах растворной полимеризации / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Каучук и резина. 1998. -№ 5. - С. 41-43.

19. Битюков В. К. Моделирование вязкостных свойств растворов полибутадиена / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, И. А. Хау-стов // Каучук и резина. 1997. — № 2. - С. 42-46.

20. Битюков В. К. Построение адаптивной системы управления периодическим процессом синтеза термопластов / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Системы управления и информационные технологии : межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 1997. — С. 96-102.

21. Битюков В. К. Расчет конверсии мономера по температуре в реакторе / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов // Каучук и резина. — 1999.- № 1. С. 20-22.

22. Битюков В. К. Система поддержки принятия решений в производстве СКД / В. К. Битюков, В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых // Каучук и резина. 2004. - № 6. - С. 17-21.

23. Битюков В. К. Управление температурным режимом периодического процесса полимеризации / В. К. Битюков, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Современные проблемы информатизации. Воронеж, 1997. - С. 31-32.

24. Борисов А. Н. Обработка нечёткой информации в системах принятия решений / А. Н. Борисов и др.. М.: Радио и связь, 1989. - 304с.

25. Бояринов А. И. Методы оптимизации в химии и химической технологии / А. И. Бояринов, В. В. Кафаров. М.: Химия, 1975. - 576 с.

26. Брагинский Л. Н. Перемешивание в жидких средах / Л. Н. Брагинский, В. И. Бегичев, В. М. Барабаш. Л. : Химия, 1984. - 334 с.

27. Браунли К. А. Статистическая теория и методология в науке и технике / К. А. Браунли. М. : Наука, 1977. - 407 с.

28. Бреслер С. Е. Физика и химия макромолекул / С. Е. Бреслер, С. Г. Ерусалимский. М.; Л.: Наука, 1965. - 509 с.

29. Бухонов Б. П. Автоматизированная система контроля качественных показателей процессов полимеризации эластомеров / Б. П. Бухонов, А.

30. B. Бондарев, С. Г. Тихомиров, С. В. Шабанов // Математическое моделирование, оптимизация и управление химико-технологических процессов и систем / МХТИ М., 1989. - С. 111 -120. - Деп. в ВИНИТИ 26.07.89, № 5043-В89.

31. Бухонов Б. П. Анализ полимеризационных ХТС как объектов управления / Б. П. Бухонов, С. Г. Тихомиров, А. В. Бондарев // Математическое моделирование сложных химико-технологических систем / КХТИ Казань, 1988.-С. 41.

32. Бухонов Б. П. Контроль качественных показателей в процессах полимеризации каучуков общего назначения / Б. П. Бухонов, С. Г. Тихомиров,

33. C. В. Шабанов // Синтез и полимеризационные превращения : тез. докл. Все-союз. конф. «Каучук-99». М., 1989. - С. 55-57.

34. Бухонов Б. П. Молекулярное строение и вязкость дившшльного каучука / Б. П. Бухонов, В. Н. Ветохин, Г. Л. Грановская, С. Г. Тихомиров, А. П. Гаршин, В. Л. Лурье, С. В. Шабанов // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 1992. - Т. 34, № 5. - С. 1010-1025.

35. Бухонов Б. П. Способ и устройство для измерения концентрации полимера в химической среде в условиях непостоянства фракционного состава / Б. П. Бухонов, С. Г. Тихомиров // Положительное решение по а. с. 4433213/23-05 от 30.05.89.

36. Валуев И. В. Исследование молекулярно-массового распределения каучука СКИ-3 методом гельпроникающей хроматографии / И. В. Валуев, А. С. Эстрин, Т. П. Насонова, Р. А. Шпяхтер // Каучук и резина. 1977. - № 4. -С. 6-7.

37. Васильцев Э. А. Аппараты для перемешивания жидких сред : справочное пособие / Э. А. Васильцев, В. Г. Ушаков. — Л. : Машиностроение, 1979.-271 с.

38. Ветохин А. В. Расчет распределения состава сополимера бутадиена с альфа-метил стиролом в реакторе периодического действия / А. В. Ветохин, М. Б. Глебов, С. Г. Тихомиров // Динамика процессов и аппаратов химической технологии. Воронеж, 1990. - С. 64-69.

39. Ветохин В. Н. Математическая модель процесса полимеризации каучука СКД-1 / В. Н. Ветохин, С. Г. Тихомиров, С. В. Шабанов // Всесоюзная конференция по математическому и машинному моделированию. Воронеж, 1991.-С. 111-114.

40. Виноградов Г. В. Реология полимеров / Г. В. Виноградов, А. Я. Малкин. — М. : Химия, 1977. 440 с.

41. Вольфсон С. А. Основы создания технологического процесса получения полимеров / С. А. Вольфсон. М.: Химия, 1987. - 264 с.

42. Вольфсон С. А. Расчеты высокоэффективных полимеризационных процессов / С. А. Вольфсон, Н. С. Ениколопян. М. : Химия, 1980. - 311 с.

43. Вольфсон С. И. Влияние молекулярных характеристик на реологические, технологические и физико-механические свойства гибкоцепных полимеров / С. И. Вольфсон. Минск, 1986. - 49 с.

44. Вольфсон С. И. Реология и молекулярные характеристики цис 1,4-полиизопрена и бутилкаучуков / С. И. Вольфсон, М. Г. Карп // Новое в реологии полимеров. М., 1981. - Вып. 11. - С. 254-257.

45. Временный технологический регламент производства дивинилово-го каучука СКД регулярного строения (цехи ДК-1, 2а, ДК-За) Ефремовского завода СК. Воронеж, 1998.

46. Гантмахер А. Р. Кинетика и механизм образования и превращения макромолекул / А. Р. Гантмахер. М.: Наука, 1968. - С 173-211.

47. Ганцева Е. А. Моделирование и идентификация процессов синтеза полимеров с учетом молекулярно-масеового распределения : дис. . канд. техн. наук / Е. А. Ганцева. Воронеж, 1995. - 170 с.

48. Глуховской В. С. Интенсификация получения термоэластопласта ДСТ-30Р / В. С. Глуховской и др. // Каучук резина. 1991. - № 4. - С. 2022.

49. Гмурман В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие / В. Е. Гмурман. 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 1977.-479 с.

50. Гнеденко Б. В. Курс теории вероятностей / Б. В. Гнеденко. 5-е изд., стереотип. - М. : Наука, 1969. - 400 с.

51. Голованчиков А. Б. Моделирование структуры потоков высоковязких и неньютоновских жидкостей / А. Б. Голованчиков, Н. В. Тябин, Л. С. Гордеев, Е. А. Брифф // Реология, процессы и аппараты химической технологии.-Тула, 1989.-С. 4-11.

52. Гордеев Л. С. Некоторые особенности расчете и проектирования реакторов с жидкой фазой / Л. С. Гордеев, В. В. Кафаров // Системный анализ процессов химической технологии: тр. МХТИ им. Д.И. Менделеева. М., 1979.-Вып. 106.-С. 87-92.

53. Григорьев В. Б. Исследование перемешивания в полимеризацион-ных реакторах при производстве каучука СКД / В. Б .Григорьев, В. А. Кир-чевский и др. // Промышленность СК. 1981. -№ 2. - С. 9-12.

54. Гурари А. В. Определение эффективного объема и тепловой инерционности полимеризационных реакторов в производстве СК / В. И. Гурари, А. В. Зак, В. А. Лавров, Б. А.Перлин, П. П. Шпаков // Промышленность СК.- 1975.-№2.-С. 9-11.

55. Данилина Н. И. Численные методы : учеб. для вузов / Н. И. Данилина, Н. С. Дубровская, О. П. Кваша. М. : Высш. шк., 1976. - 368 с.

56. Дейч А. М. Методы идентификации динамических объектов / А. М. Дейч. М. : Энергия, 1979. - 240 с.

57. Денбиг К. Г. Теория химических реакторов / К. Г. Денбиг. М. : Наука, 1968.-491 с.

58. Динер Е. 3. Влияние фракционного состава каучука СКД-1 на хладо-текучесть и технологические свойства / Е. 3. Динер, В. А. Кроль // Каучук и резина. 1969. - № 1 - С. 5-6.

59. Добринский Я. X. Серийный анализ молекулярных параметров полиизопрена СКИ-3 методом ГПХ / Я. X. Добринский, И. В. Павленко, В. В. Шевкунов // Каучук и резина. 1979. - № 5. - С. 45-48.

60. Дорофеев В. И. Управление динамическими режимами процесса получения разветвленного полибутадиена оптимального качества : дис. . канд. техн. наук / В. И. Дорофеев. Воронеж, 1988. - 205 с.

61. Ениколопян Н. С. Молекулярно-массовое распределение при производстве гомополимеров / Н. С. Ениколопян, Р. Т. Глейзер // Успехи химии. 1979. - Т. 68, № 10. - С. 1833-1855.

62. Ермаков В. И. Инженерные методы расчета процессов получения и переработки эластомеров / В. И. Ермаков, В. С. Шеин, В. О. Рейхсфельд. — Л.: Химия, 1882.-334 с.

63. Заде Л. Теория линейных систем / Л. Заде, Ч. Дезоер. — М. : Наука, 1970.-704 с.

64. Зайдель А. Н. Элементарные оценки ошибок измерений / А. Н. Зайдель. 2-е изд. испр. и доп. - Л.: Наука, 1967. - 88 с.

65. Зак А. В. Математическое описание процесса полимеризации изопрена на катализаторе Цинглера -Натта с учетом некоторых элементарныхстадий / А. В. Зак, В. А. Лавров, П. П. Шпаков, В. А. Васильев // Прикладная химия. 1982. - Т. 55, № 9. - С. 2033-2037.

66. Закгейм А. Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов / А. Ю. Закгейм. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1982.-288 с.

67. Изерман Р. Цифровые системы управления / Р. Изерман. М. : Мир, 1984.-591 с.

68. Каветский Г. Д. Оборудование для производства пластмасс / Г. Д. Каветский. М.: Химия, 1986. - 224 с.

69. Калинина В. Н. Математическая статистика : учеб. для студ. сред, спец. учеб. заведений / В. Н. Калинина, В. Ф. Панкин. 3-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2001. - 336 с.

70. Калман Р. Очерки по математической теории систем / Р. Кал-ман, П. Фалб, М. Арбиб М. : Мир, 1981. -398 с.

71. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Э. Камке. 6-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2003. - 576 с.

72. Каплинский А. И. Вариационный подход к построению алгоритмов нелокальной оптимизации / А. И. Каплинский, А. Б. Гиль; Воронеж, гос. унт. Воронеж, 1985. - 44 с. - Деп. В ВИНИТИ 23.04.85, № 2703.

73. Каплинский А. И. Об одном подходе построения рандомизированных алгоритмов оптимизации / А. И. Каплинский, А. Е. Лимарев // Вопросы кибернетики: случайный поиск в задачах оптимизации. М., 1978. - С. 13-17.

74. Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии / В. В. Кафаров. 4-е изд., перераб. - М.: Химия, 1985. - 448с.

75. Кафаров В. В. Системный анализ процессов химической технологии : Процессы полимеризации / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов, Л. В. Дра-нишников.-М. : Наука, 1991.-350 с.

76. Кафаров В. В. Моделирование кинетики процесса полимеризации полиизопренового каучука / В. В. Кафаров, В. Н. Ветохин, С. Г. Тихомиров // Доклады АН СССР. 1989. - Т. 305, № 6. - С. 1027-1033.

77. Кафаров В. В. Моделирование процессов полимеризации / В. В. Кафаров, А. А. Дудоров // Итоги науки и техники. Сер. Процессы и аппараты химической технологии. М. : ВИНИТИ, 1981. - Т. 8. - С. 87 -173.

78. Кафаров В. В. Моделирование химических процессов / В. В. Кафаров. -М. : Знание , 1968. 62 с.

79. Кафаров В. В. Принципы разработки интеллектуальных систем в химической технологии / В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин // Доклады АН СССР. 1989. - Т. 306, № 2. - С. 409-412.

80. Кафаров В. В. Системный анализ процессов химической технологии : основные стратегии / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов. М. : Наука, 1976. -500 с.

81. Кафаров В. В. Системный анализ процессов химической технологии / В. В. Кафаров, И. Н. Дорохов, JI. Н. Липатов. М. : Наука, 1982. - 344 с.

82. Квакернак X. Линейные оптимальные системы управления /X. Квакернак Р. Сиван. -М.: Мир, 1977. 650 с.

83. Квилис С. С. Плотномеры / С. С. Квилис. — М. : Энергия, 1980. — 232 с.

84. Кирпичников П. А. Химия и технология синтетического каучука : учеб. для вузов / П. А. Кирпичников, Л. А. Аверко-Антонович, Ю. О. Авер-ко-Антонович. 3-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1987. - 424 с.

85. Кирпичников П. А. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука : учеб. пособие / П. А. Кирпичников, В. В. Береснев, М. М. Попова. Л.: Химия, 1986. - 224 с.

86. Кирчевская П. Ю. Влияние микропримесей на процесс "литиевой" полимеризации : тем. обзор / П. Ю. Кирчевская, Н. П. Проскурина, С. И. Нестерова. -М. : ЦНИИТЭнефтехим., 1982. 48 с.

87. Кондратьев А. Н. Зависимость свойств термоэластопластов от состава и структуры / А. Н. Кондратьев, Е. Ф. Миронова // Каучук и резина. -1991. -№ 6. -С. 21-23.

88. Кроль В. А. Определение молекулярных параметров каучука СКД по его реологическим характеристикам / В. А. Кроль, Е. 3. Динер // Каучук и резина. 1972. -№ 12. - С. 24-26.

89. Кроль В. А. Новый метод определения технологических свойств каучука СКД-1 / В. А. Кроль, Е. 3. Динер, В. А. Гречановский // Каучук и резина. 1970. -№ З.-С. 1-3.

90. Курганов С. И. Методы кинетических расчетов в химии полимеров / С. И. Курганов. М.: Химия, 1978. - 368 с.

91. Лапин А. А. Пути совершенствования и интенсификации производства синтеза полимеров / А. А. Лапин, А. Э. Софиев, А. М. Цирлин // Теоретические основы химической технологии. 1979. - Т. 13, № 8. - С. 448450. .

92. Лебедев В. Ф. Идентификация фракционного состава полибутадиена, получаемого в каскаде реакторов / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, Е.

93. A. Хромых, А. А. Хвостов // «Математические методы в технике и технологиях» ММТТ-19 : сб. тр. XIX Междунар. науч. конф. / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 2006. - Т. 6. - С. 159-162.

94. Лебедев В. Ф. Использование адаптивных систем управления с эталонной моделью в периодических процессах растворной полимеризации /

95. B. Ф. Лебедев, А. В. Ромасенко, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Кибернетика и технологии XXI века : материалы IV Междунар. науч.-техн. конф. Воронеж, 2003.-С. 48-53.

96. Лебедев В. Ф. Моделирование оптимального режима подачи шихты в каскад реакторов полимеризации / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых // Кибернетика и технологии XXI века. Воронеж, 2003.-С. 186-192.

97. Лебедев В. Ф. Моделирование процесса растворной полимеризации СКД : отчет о НИР Воронеж, филиала ОКБА / В. Ф. Лебедев, О. Я. Ло-патко. Воронеж, 1974. - 80 с.

98. Лебедев В. Ф. Модель оценки неизмеряемых составляющих вектора состояния в системе управления / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров //

99. Вестник ВГТУ. Сер. Вычислительные и информационно-телекоммуникационные системы. Воронеж, 2001. - Вып. 8.1. - С. 121-130.

100. Лебедев В. Ф. Оптимальная идентификация параметров математической модели интегральный среднеквадратический критерий / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Системы управления и информационные технологии. Воронеж, 1999.-С. 131-134.

101. Лебедев В. Ф. Синтез оптимального управления фазовыми координатами, минимизирующего интегральный среднеквадратический критерий / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Системы управления и информационные технологии. — Воронеж, 1999. С. 39-43.

102. Лебедев В. Ф. Управление процессом полимеризации в каскаде реакторов / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, Е. А. Хромых // Вестн. ВГТУ. Сер. Вычислительные и информационно-телекоммуникационные системы. Воронеж, 2003. - Вып. 8.3. - С. 62-64.

103. Лебедев В. Ф. Управление состоянием динамической системы с оценкой не наблюдаемых переменных / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров // Материалы XL отчетной научной конференции за 2001 год / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 2002. - С. 100-104.

104. Лебедев В. Ф. Усовершенствование системы управления качеством термоэластопластов, получаемых периодическим способом / В. Ф. Лебедев, С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов // Первая Всерос. конф. по каучуку и резине. -М. : ГУП НИИЭМИ, 2002. С. 146-148.

105. Львовский Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул : учеб. пособие / Е. Н. Львовский. 2-е изд., перераб. и доп. -М. : Высш. шк., 1988.-239 с.

106. Малкин А. Я. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения / А. Я. Малкин, А. Е. Чалых. — М. : Химия, 1979. — 304 с.

107. Малкин А. Я. Реокинетика — новое направление в физикохимии и технологии полимеров / А. Я. Малкин, С. Г. Куличихин // Пластические массы.— 1993.- №2.-С. 11-13.

108. Малкин А. Я. Реология в процессах образования и превращения полимеров / А. Я. Малкин, С. Г. Куличихин. — М.: Химия, 1985. — 240 с.

109. Маранджева Е. Н. Некоторые закономерности процесса полимеризации под влиянием каталитической системы титан-триизобутилалюминий

110. Е. Н. Маранджева, А. В. Зак, А. С. Эстрин // Промышленность СК. 1969. -№8.-С. 5-8.

111. Математическое моделирование / под ред. Дж.Энрюс ; пер. с англ. под. ред. Ю. П. Гупало. М. : Мир. - 1979. - 276 с.

112. Милдман С. Течение полимеров / С. Милдман. М. : Мир. — 1971.-255 с.

113. Мовшин А. О. Автоматизация процессов растворной полимеризации : дис. . канд. техн. наук / А. О. Мовшин. Л. : 1990. - 227 с.

114. Моделирование ММР растворных каучуков : Описание алгоритмического обеспечения : рук. по применению : отчет о НИР (заключ.): 12-08 / Воронеж, филиал ВНИИСК ; рук. О. В. Сигов ; исполн. М. И. Коросте-лев и др.. Воронеж, 1983. - 58 с.

115. Морозов Ю. Л. О влиянии степени химического сшивания на структуру и свойства блочных эластомеров / Ю. Л. Морозов // Каучук и резина. 1993.-№ 3. - С. 3-7.

116. Оудиан Дж. Основы химии полимеров / Дж. Оудиан. М. : Мир, 1974.-616 с.

117. Оценка степени перемешивания в полимеризационных реакторах с мешалками в процессе получения каучука СКД на Воронежском заводе СК : отчет о НИР (заключ.) : 12-08 / Воронеж, филиал ВНИИСК и Воронеж.завод

118. СК; рук. В. Б. Григорьев; исполн. Р. А. Хитрова и др.. Воронеж, 1980. — 30 с.

119. Перлин А. А. Кинетический метод в синтезе полимеров / А. А. Перлин, С. А. Вольфсон. М.: Химия, 1973. - 340 с.

120. Перлин Б. А. Нестационарная модель полимеризационного реактора с мешалкой / Б. А. Перлин, П. П. Шпаков, А. Б. Зак, В. Э. Гурари, В. А. Лавров // Промышленность СК. 1984. - № 7. - С. 4-6.

121. Пистун Е. П. Методы и средства контроля, регулирования и управления качеством синтетических каучуков в процессе их производства :тем. обзор / Е. П. Пистун, М. П. Кулик. — М. : ЦНИИТЭНефтехим, 1983. 51 с.

122. Плановекий А. Н. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии / А. Н. Плановекий, П. И. Николаев. М. : Химия, 1987.-495 с.

123. Платонов М. П. Об установлении корреляции между свойствами полимеров и их молекулярно-массовым распределением / М. П. Платонов, С. Я. Френкель // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 1980. - Т. 22, №2.-С. 460-462.

124. Подвальный С. JL Математическая модель процесса непрерывной полимеризации изопрена в каскаде реакторов с использованием ЭВМ / С. JI. Подвальный, А. Б. Поляков и др. // Автоматизация химических производств. -М.: НИИТЭХИМ, 1976.-Вып. 6.-С. 16-22.

125. Подвальный С. JI. Математическая модель статики процесса полимеризации (каскад реакторов) / С. JL Подвальный, М. П. Семенов // Автоматика, автоматизация измерений. Воронеж, 1971. — Вып. 3. - С. 27-41.

126. Подвальный С. JI. Математическое описание процесса полимеризации (периодический реактор) / С. Л. Подвальный // Автоматика, автоматизация измерений. Воронеж, 1971. - Вып.З. - С. 20-27.

127. Подвальный С. Л. Моделирование промышленных процессов полимеризации / С. Л. Подвальный. М. : Химия, 1979. - 256 с.

128. Подвальный С. Л. Моделирование процесса непрерывной полимеризации в каскаде реакторов с учетом ММР / С. Л. Подвальный // Труды Пятой Всесероссийской конференции по химическим реакторам. Уфа, 1974. -С. 39-44.

129. Поддубный И. Я. Молекулярная структура и технологические свойства каучуков / И. Я. Поддубный, В. А. Гречановский // Каучук и резина.-1972.-№7.-С. 10-16.

130. Подкопаева С. В. Оптимизация процессов анионной полимеризации в производстве низкомолекулярных каучуков : автореф. дис.канд.техн. наук / С. В. Подкопаева. СПб., 1990. - 20 с.

131. Понтрягин JI. С. Математическая теория оптимальных процессов / Л. С. Понтрягин, В. Г. Болтянский, Р. В. Гамкрелидзе, Е. Ф. Мищенко. М. : Наука, 1983.-390 с.

132. Попов Ю. В. Применение теплового эффекта реакции полимеризации для количественного экспресс-контроля концентрации полиизопрена в ходе процесса полимеризации / Ю. В. Попов, С. Г. Владовская, А. С. Лив-шицин // Промышленность СК. 1976. - № 2. - С. 5-7.

133. Пригожин М. И. Методология разработки кинетических моделей процессов синтеза полимеров / М. И. Пригожин, Ю. И. Киселев // Пластические массы.- 1979.-№2.-С. 8-9.

134. Пустылышк Е. И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений / Е. И. Пустыльник. М., 1968. - 630 с.

135. Разработка АСУТП термоэластопласта ДСТ-30 и каучука ДССК : отчет о НИР / Воронеж, филиал НИИСК ; рук. Л. А. Коломцев. Воронеж, 1988.-224 с.

136. Разработка математического описания процесса полимеризации бутадиена на катализаторах типа Циглера-Натта : отчет о НИР (заключ.) : 06-08 / ВНИИСК ; рук. П. П. Шпаков ; исполн. Л. А. Григорьева и др.. Л., 1981.-38 с.

137. Растригин Л. А. Введение в идентификацию объектов управления / Л. А. Растригин, Н. Е. Маджаров. Л.: Энергия, 1977. - 215 с.

138. Рафиков С. Р. Введение в теорию физико-химических полимеров / С. Р. Рафиков, В. П. Будтов, Ю. Б. Монаков. М.: Наука 1978. - 272 с.

139. Регламент на проектирование производства бутадиен-стирольных термоэластопластов ДСТ и каучука ДССК-65 / Предприятие п/я А-7345 г. -Воронеж, 1987.-74 с.

140. Рейхсфельд В. О. Реакционная аппаратура и машины заводов основного органического синтеза и синтетических каучуков / В. О. Рейхсфельд, В. С. Шеин, В. И. Ермаков. Л.: Химия, 1985. - 264 с.

141. Романов П. Г. Гидродинамические процессы химической технологии / П. Г. Романов, М. Н. Курочкина. Л. : Химия, 1982. - 288 с.

142. Рыков А. С. Симплексные алгоритмы прямого поиска / А. С. Рыков // Автоматизация и телемеханика. 1980. — № 6. - С. 58-69.

143. Сапожников И. М. Вязкостные свойства полибутадиена / И. М. Сапожников, Н. Г. Павлов, Г. В. Виноградов // Высокомолекулярне соединения. Сер. А. 1972. - Т. 24, № 3. - С. 613-619.

144. Сапожников И. М. Вязкостные свойства растворов полибутадие-нов различной полидисперстности / И. М. Сапожников, Н. Г. Павлов, В. А. Гречановский, Г. В. Виноградов // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. -Т. 14, №3.-С. 219-223.

145. Сапожников И. М. Вязкостные свойства растворов полиизопрена / И. М. Сапожников, В. А. Жуков, Н. Г. Павлов, А. С. Эстрин // Каучук и резина. 1976. - С. 5-7.

146. Сахненко В. И. Автоматизированная система управления реактором полунепрерывного действия / В. И. Сахненко, А. В. Сергеев, М. В. Соколов и др. //Химическая промышленность. 1991. — № 10. - С. 48-52.

147. Сейдж Э. П. Оптимальное управление системами / Э. П. Сейдж, Ч. С. Уайт. М. : Радио и связь, 1982 - 390 с.

148. Синтетический каучук / под ред. И. В. Гармонова. 2-е изд., пе-рераб.-JI. : Химия, 1983.- 560 с.

149. Сире Е. М. Влияние микропримесей на процесс стереоспецифи-ческой полимеризации изопрена / Е. М. Сире, Л. М. Поспелова, 3. X. Евдокимова // Промышленность СК. 1982. - № 4. - С. 6-9.

150. Сире Е. М. Зависимость пастоэластических свойств каучука СКИ-3 от параметров процесса полимеризации / Е. М. Сире, Л. М. Поспелова, С. И. Назарова // Промышленность СК. 1969. - № 11. - С. 7-9.

151. Сире Е. М. Пластоэластические свойства каучуков СКИ-3 и СКИ-3-01 / Е. М. Сире, С. В. Афанасьева, О. А. Комаева // Каучук и резина. -1982.-№3.-С. 5-6.

152. Скотт Дж. Р. Физические испытания каучуков и резин / Дж. Р. Скотт.-М. : Химия, 1968.-315 с.

153. Слинько М. Г. Кинетические исследования основа математического моделирования химических процессов и реакторов / М. Г. Слинько // Кинетика и анализ. - 1972. - Т. 13, № 3. - С. 566-580.

154. Солдатов Е. А. Моделирование и алгоритмизация адаптивного управления непрерывными процессами растворной полимеризации : дис. . канд. техн. наук / Е. А. Солдатов ; Воронеж, гос. техн. ун-т. Воронеж, 1996. - 149 с.

155. Солодский В. В. Влияние параметров процесса полимеризации бутадиена на молекулярные характеристики полимера / В. В. Солодский, И. М. Черкашина и др. // Промышленность СК. 1983. — № 5. - С. 7-10.

156. Солодский В. В. Некоторые закономерности кинетики процесса полимеризации бутадиена / В. В. Солодский, И. М. Черкашина и др. // Промышленность СК. 1981. - № 6. - С. 4-6.

157. Стеблецова И. П. Автоматизированная система управления процессом полимеризации в производстве термоэластопластов : автореф. дис. . канд. техн. наук /И. П. Стеблецова. СПб., 1995. - 20 с.

158. Стереорегулярные каучуки / под ред. У. М. Солтмана; пер. с англ. 3. 3. Высоцкого. М.: Мир, 1981. - Т. 1. - 492 с.

159. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками / Ф. Стренк; под ред. Щупляка И. А.; пер. с пол. Л. : Химия, 1975. - 384 с.

160. Стрепихеев А. А. Основы химии высокомолекулярных соединений / А. А. Стрепихеев, В. А. Деревицкая. 3-е изд., перераб. и доп. - М. •.Химия, 1976.-440 с.

161. Таблицы физических величин : справочник / под ред. акад. И. К. Кикоина М. : Атомиздат, 1976 - 1008 с.

162. Тарасов Ф.М. Тонкостенные теплообменные аппараты / Ф. М. Тарасов. М.-Л.: Машиностроение, 1964. - 363 с.

163. Термоэластопласты / под ред. В. В .Моисеева. М. : Химия, 1985.- 184 с.

164. Тихомиров С. Г. Математическая модель акустического анализатора пластоэластических свойств полимерных композиций / С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, А. А. Баранкевич // Системы управления и информационные технологии. М., 2006. - С. 20-23.

165. Тихомиров С. Г. Применение адаптивных систем в растворной полимеризации / С. Г. Тихомиров, И. А. Хаустов, А. В. Ромасенко // Материалы XLI отчетной научной конференции за 2002 год / Воронеж гос. технол. акад. Воронеж, 2003. - Ч. 2. - С. 111.

166. Тихомиров С. Г. Программный модуль для установки неразру-шающего экспресс-анализа физико- механических характеристик каучука / С. Г. Тихомиров, А. А. Баранкевич, А. А. Хвостов // Контроль и диагностика. -2006.-№6.-С. 39-42.

167. Тихомиров С. Г. Разработка алгоритма ситуационного управления вязкостью в процессе синтеза СКД / С. Г. Тихомиров, А. А. Хвостов, А. Н. Корниясов // Современные проблемы информатизации. Воронеж, 1997. -С. 34.

168. Тихомиров С. Г. Разработка АСУТП процесса полимеризации каучука СКИ-3 / С. Г. Тихомиров, В. Н. Ветохин // Тр. МХТИ им. Д. И. Менделеева. М., 1988. - Вып. 152. - С. 7-10.

169. Тихомиров С. Г. Синтез каскадных и комбинированных цифровых систем регулирования / С. Г.Тихомиров, В. С.Кудряшов // Автоматизация биотехнических систем в условиях рыночной экономики и конверсии. -М., 1994.-С. 87-93.

170. Тихомиров С. Г. Физико-технические основы интеллектуальных методов экспресс-контроля качества производства каучука в растворах / С. Г. Тихомиров // Конденсированные среды и межфазные границы. Воронеж, 2005.-Т. 7, № 2. -С.181.-188.

171. Трилор Л. Введение в науку о полимерах / Л. Трилор. М. : Мир, 1973.-234 с.

172. Туров Б. С. Влияние простых эфиров на структуру цепи при сте-реоспецифической полимеризации бутадиена / Б. С. Туров, П. А. Виноградов, Б. А. Долгоплоск, Е. Н. Хранина, С. И. Костина // Доклады АН СССР. -М., 1963. -Т. 146, № 5.-С. 1141-1142.

173. Тюкачев Н. А. К вопросу моделирования молекулярно-массового распределения / Н. А. Тюкачев и др. М., 1981.-21 с. - Деп. в ВИНИТИ № 47ИХ-81Д.

174. Уилксон У. Л. Неньютоновские жидкости / У. Л. Уилксон; пер. с англ. М.: Мир, 1964. - 216 с.

175. Уонэм М. Линейные многомерные системы управления / М. Уонэм. М. : Мир, 1980. - 370 с.

176. Установление зависимости между молекулярными параметрами и пласто-эластическими свойствами каучука СКД-1 : отчет о НИР (промежу-точ.) : 43-45 / ВНИИСК; рук. А. П. Гаршин; исполн. Л. А. Григорьева и др.. -Л., 1989.-43 с.

177. Флори П. Статистическая механика цепных молекул. / П. Флори. -М.: Мир, 1971.-440 с.

178. Фракционирование полимеров / под. ред. М. Катнова М. : Мир, 1971.-444 с.

179. Френкель С. Я. Введение в статистическую теорию полимеризации / С. Я. Френкель. М. : Наука, 1965. - 270 с.

180. Хаустов И. А. Моделирование синтеза термоэластопластов / И. А. Хаустов // Материалы научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1998. - С. 15—19.

181. Хвостов А. А. Исследование зависимости пласто-эластических характеристик полибутадиена от параметров ММР / А. А. Хвостов // Теоретические основы проектирования технологических систем / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1998. - С. 156-161.

182. Хвостов А. А. Моделирование систем контроля и управления показателями качества в процессах растворного синтеза диенов : дис. канд. техн. наук / А. А. Хвостов. Воронеж, 1999. - 250 с.

183. Хитрова Р. А. Оптимизация процессов анионной полимеризации в растворе на литийорганических катализаторах : дис. . канд. техн. наук / Р. А. Хитрова. Л., 1989. - 283 с.

184. Хитрова Р. А. Оптимизация процессов анионной полимеризации в растворе на литийорганических катализаторах : автореф. дис. . канд. техн. наук / Р. А. Хитрова. Л., 1989. - 20 с.

185. Цирлин А. М. Вариационные методы оптимизации управляемых объектов / А. М. Цирлин, В. С. Балакирев, Е. Г. Дудников. М. : Энергия, 1976.- 448 с.

186. Чаушеску Е. Новые исследования в области высокомолекулярных соединений / Е. Чаушеску. М. : Химия, 1983. - 392 с.

187. Чаушеску Е. Стереоспецифическая полимеризация изопрена / Е.Чаушеску. М.: Химия, 1981.-256 с.

188. Чистов С. Ф. О зависимости вязкости расплавов полимеров от параметров их молекулярно-массового распределения / С. Ф. Чистов, И. И. Скороходов, Я. И. Виленкин // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. — 1979. Т. 21, № 3. - С. 364-368.

189. Шаталов В. П. Кинетика полимеризации бутадиена в присутствии вторбутиллития / В. П. Шаталов, И. Ю. Кирчевская, А. Р. Самоцветов, Н. П. Проскурина // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 1973. -№ 9. - С. 2042-2045.

190. Шварц M. Анионная полимеризация / M. Шварц. M. : Мир, 1972.-666 с.

191. Энциклопедия полимеров : в 3 т. / гл. ред. В. А. Кабанов. М. : Сов. Энциклопедия, 1977. - Т. 3, А -Я. - 1152 стб. с ил.

192. Эстрин Я. И. О причинах бимодальности молекулярно-массового распределения при полимеризации диенов под действием дилитиевых инициаторов / Я. И. Эстрин // Высокомолекулярные соединения. Сер. А. 1996. -Т. 38, №5.-С. 748-754.

193. Юдин В. П. Синтез, свойства и применение изопрен-стирольных и бутадиен-стирольных термоэластопластов / В. П. Юдин, В. П. Шаталов, С. И. Нестерова и др. М. : ЦНИИТЭнефтехим., 1975. - 61 с.

194. Яковлев M. Н. Автоматическое управление процессами полимеризации CK в растворе с компенсацией возмущения : дис. . канд. техн. наук / M. Н. Яковлев. JL, 1983. - 205 с.

195. Bemford С. Н. Jhe calculation of molecular weight distribution from kinetik schemes / С. H. Bemford, H. Tompa // Trans. Farad. Soc. 1954. - № 50. -P. 1097-1113.

196. Bequette B. W. Nonlinear Control of Chemical processes : a review / B. W. Bequette // Ind. Eng. Chem. Res. V. 30. - 1991. - P. 1391 -1413.

197. Bukhonov B. P. Molecular structure and viscositi of divinil rubber / B. P. Bukhonov, V. N. Vetokhin, G. Granovskaya, S. G. Tihomirow, S. V. Sha-banov, V. L. Lure, A. P. Garshin // Polumer scienee. 1992. - V. 34. -№ 5.

198. Cott B. J. Temperature Control of Exothermic Batch Reactor Using Generic Model Control / B. J. Cott, S. Macchieto // Ind. Eng. Chem. Res. 1989. -V. 28.-№ 8.-P. 1177-1184.

199. Frantisak F. Heat transfer to solid-liqid suspensions in an agiteted vessel / F. Frantisak, J. W. Smith, J. Dohnel // Ind. And Eng. Chem. 1968. - V.60. - № 4. - P. 188-193.

200. Gluett W. R. Adaptive Control of a Batch Reactor / W. R. Gluett, S. L. Shah, D. G. Fisher // J. Chem. Eng. Comm. 1985. - V. 38. - P. 67-78.

201. Guo G. L. Optimal PID formulation for control of robotic manipulators / G. L. Guo, G. N. Sardis // IEEE Int.: Conf. Robot. Autom. March 25-28, St Louis, 1985.-P. 125.

202. Jacovic M.S., Favier J.S., Janah H. // J. Macromol Chem., Rapid Commun. 1989. - v. 10. - P. 217.

203. Jallut C. Dynamic Modeling and Simulation of Batch Reactors Application to Heat Transfer / C. Jallut, A. M. Crignon, G. Thomas // Comp. Appl. in Chem. Eng. 1990.-N4.-P. 291-296.

204. Jutan A. Combined Feedforward-Feedback Servo Control Scheme for an Exothermic Batch Reactor / A. Jutan, A. Uppal // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. -1984. V. 23. - P. 597-602.

205. Kaminoyama M. Flow Analogy of Pseudoplastic Liquid in Geometrically Similar Stirred Vessels Based on Numerical Analysis / Meguru Kaminoyama, Fumio Saito, Mitsuo Kamiwano // J. of Chem. Eng. of Japan. V. 23, № 2.- 1990.-P. 214-221.

206. Kershenbraun L. S. The Use of a Partially Simulated Exothermic (Parsex) Reactor for Experimental Testing of Control Algorithms / L. S. Kershenbraun, P. Kittisupakom // Trans IchemE. 1994. - v. 72, part A. - P. 55-63.

207. Lee P. L. Generic Model Control (GMC) / P. L. Lee, G. R. Sullivan // J. Comput. Chem. Eng. V. 12. - № 6. - 1988. - P. 573-580.

208. Liptak B.G. Controlling and Optimizing Chemical Reactors / В. G. Liptak // Canadian J. Chem. Eng. 1986. - N 1. - P. 69-81.

209. Loo С. C. Polymerization of Butadiene with Til4-Al(i-Bu)3 catalyst. Part 1: Kinetic Study / С. C. Loo, С. C. Hsu // J.Canadian Chem. Eng. 1974. -v. 52, №3.-P. 374-386.

210. Lowry G. G. Marcov Chains and Monte Carlo Calculation in Polumer Science / G. G. Lowry, N. Y. Marsell. Dakker Press, 1970. - 329 p.

211. Marroquin G. Practical Control Studies of Batch Reactors Using Realistic Mathematical Models / G. Marroquin, W. L. Luyben // Chem. Eng. Sei. 1973. - V. 28.-P. 993-1003.

212. Newell R. B. Generic Model Control a Case Study / R. B. Newell, P. L. Lee, G. R. Sullivan // J. Canadian Chem. Eng. - 1989. - V. 67. - P. 478-484.

213. Nour J. M. Flow characteristics of stirred reactors with Newtonian and non-Newtonian fluids / J. M. Nouri, J. H. Witelaw // AIChE Journal. 1990 -V.36. - № 4. — P. 627-629.

214. Priddy Duane B. Apparatus for anionic polymerization whercing the molecular weight of the polymer is closely controlled / B. Priddy Duane, M. Pirc // Jhe Dow Chemical Co. Ham. 4572819, USI, 1986.

215. Shinskey F. G. Dual-Mode Control System for a Batch Exothermic Reactor / F. G. Shinskey, J. L. Weinstin // Twentieth Annual ISA Conference, Los Angeles, CA, OCT.4-7, 1965.

216. Shinskey F.G. Process-Control Systems / F. G. Shinskey. McGraw-Hill Book Company : New York, 1979.

217. Tihomirow S. G. Modellierung der plasto-elastischen Charakteristiken von Emulsionskautshuken / S. G. Tihomirow, O. W. Sigow, G. L. Granowskaja, M. J. Sokolov, B. P. Buchonov // Intensivierung der Kautshuk-herstellung. DDR Schkopau, 1990.

218. Tihomirow S. G. Mathematical Model of Rheologie Properties of Di-vinyl Rubber / С. Г.Тихомиров, В. К. Битюков, А. А. Хвостов // Актуальныепроблемы научно-практических исследований иуметодологий / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1997.

219. Tong R. M. Analysis and Control of Fuzzy Systems Using Finite Discrete Relations / R. M. Tong. Int. J. Control, 1978.

220. Zadeh L. A. Fuzzy algorithms, Information and Control / L. A. Zadeh.- 1965.-№ 8.-P. 338-353; 1968.-№ 12.-P. 94-102.

221. Zadeh L. A. The Similarity Relations and Fuzzy Orderings / L. A. Zadeh // Inform. Science. — 1971. — V. 3, № 2. — P. 177-200.t