Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития народного хозяйства особое внимание уделяется разработке и использованию автоматических и автоматизированных систем контроля и управления производственными процессами промышленных предприятий и агропромышленного комплекса. В полной мере это относится и к предприятиям масло - жировой промышленности, которые характеризуются высоким уровнем технического развития, сложным комплексом материальных, энергетических и трудовых ресурсов.
Сложность процесса влаготепловоа обработки хлопковых семян обусловлена наличием большого числа управляющих и возмущающих воздействий, нестационарностью характеристик объекта и отсутствием полной априорной информации о технологической системе. Изменение внешних воздействий, а также характеристик рассматриваемого объекта управления в условиях нормального функционирования, принципиальная невозможность учета всех воздействий и другие реальные факторы предопределяют необходимость постоянного уточнения законов функционирования и управления объектом. Системы непосредственного цифрового управления процессами, наиболее часто реализуемые в системах управления технологическими процессами с фиксированными параметрами настроек, в отмеченных выше условиях уже не могут обеспечить качественного, а иногда и просто устойчивого управления рассматриваемым классом технологических процессов. В этой связи тема диссертационной работы, посвященная разработке и применению адаптивной системы управления технологическим процессом термовлагообработки хлопковых семян, представляется актуальной.
Р.аботя выполнена в рамках ГНТП ГКНТ РУз в соответствии с заданием 14.1. "Разработка методов и алгоритмов регулярной . идентификации и синтеза систем управления сложными многоуровневыми объектами, создание методов машинного проектирования микропроцессорных систем автоматического управления" (гос. регистр. № 01.94.0002706) и НИР "Автоматизация процессов жарения и отжима на маслоотжимных агрегатах" (гос. регистр. № 03.91.0008826), 1988 - 1990 г.г.
Цель работы состоит в разработке математической модели.
обосновании критерия эффективности и разработке адаптивной системы управления процессом термовлагообработки хлопковых семян.
Задачи диссертационной работы:
- исследование технологических особенностей процесса
термоччагпобработки хлопковых семян как объекта автоматического
управлении;
разработка математической модели процесса жарения;
выбор критерия эффективности и определение целевой функции технологического процесса термовлагообработки хлопковых семян;
- синтез адаптивной инвариантной системы управления
процессом термовлагообработаи;
- промышленная реализация разработанной системы автомати
ческого управления в условиях конкретного производства, анализ
ее функционирования и показателей технико-экономической эффек
тивности.
Методы исследования. Для решения поставленных в работе
задач использованы методы математического моделирования, теории
автоматического управления, решения некорректно поставленных
задач, обработки результатов экспериментов,
технико-экономического анализа технологических процессов и производств.
Объект исследования - технологический процесс термовлагооб- работки хлопковых семян.
Научная новизна диссертации заключается в следующем:
-предложены устойчивые алгоритмы аппроксимации
экспериментально снятых переходных функций линейных технологических объектов управления;
-решена задача синтеза адаптивной инвариантной системы управления для ісласса объектов с неконтррлируемыми возмущениями с использованием наблюдающего устройства воздействия;
-разработана функционально-структурная схема системы стабилизации показателя качества целевого продукта на основе оперативного изменения задания соответствующим локальным системам автоматической стабилизации технологических параметров процесса терэмовлагообработки.
Практическая ценность работы заключается в разработке
моделей, алгоритмов и систем адаптивного комбинированного управления в условиях наличия неконтролируемых возмущений с помощью наблюдающего устройства воздействия, практическая реализация которых позволяет повысить технико-экономические показатели технологического процесса термовлагообработки за счет снижения потерь мятки и теплоносителя.
Степень внедрения результатов работы. Результаты проведенных исследований и разработанная система управления и регулирования процессом термовлагообработки сданы в опытную эксплуатацию на Гулистанском масло-экстракционном заводе. Экономический эффект от внедрения системы управления процессом влаготепловой обработки хлопковых семян составил 74,24 тыс. рублей в год (в ценах 1991 года).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на: II Международной научно-практической конференции "Системный анализ, моделирование и управление сложными процессами и объектами на базе ЭВМ", Ташкент, 1992 г.; конференции "Узоекистон Республикаси "Фан ва ишлаб чинариш", посвященной 80-летию г. Чирчика, 1995 г.; международной конференции "Математические методы-в химии и химической технологии", Тверь, 1995 г.; конвенции "Проблемы информатики и управления, перспективы их ]"Шанин", Ташкент, 199вг.; научных семинарах кафедр факультета илттриники, автоматики и вычислительной техники ТашГТУ, кафедры "Авт.>м«ти;«ация производственных процессов** ТашХТИ, лаборатории "Автоматизация химико-технологических систем" НПО "Кибернетика" АН P.V3.
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликованы 5 научных работ, 5 тезисов докладов, получены предварите шшй патент и положительное решение Государственной ллтент-ной экспертизы РУз.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 122 страницах машинописного текста.