Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Автоматизированное оптимальное управление периодическими процессами ферментации (на примере производства лизина) Казаков, Александр Владимирович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Казаков, Александр Владимирович. Автоматизированное оптимальное управление периодическими процессами ферментации (на примере производства лизина) : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.13.07.- Москва, 1992.- 28 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблеет.Промкычпиая биотехнология является одной и:» наиболее диномячно развнвйисізхся отраслей производства, осуществлявшей віліусіс іяірокой нокзнклатурц продукции -хлебопекарных дрожгвй,органических гаіілот.скаяогаїояог.мади-цинских я ферментных првпврвтог. і! многих других продуктов.Основной стадипЯ всякого биотехнологического производства является фермонтацпл.ва которой происходит образование цолево-го ітродуктз путом микробиологического синтеза їизі трансформации. Ее роль определяется тем,что в' сойшннствэ слупвмз па іюа приходится основная доля затрат,формируйся: себестоимость продукции. Повтону совершенство технологического процесса из стадии ферментации вносит опродолящий вклад в техйкко-вкаисми-чвсіпіа показатели производства в цэлогл.

Большинство продуктов їйікробкого синтеза получается о использовавши нериодичзскях процессов ферментации,что делаот их одним из наиболее массовых объектов управления п биотехнологии. Поэтому оптимальное управление такими процэсссмя являэтся актуальной проблемой , рвкеяк» которой гкгсвявдш работа ккогта: исследователей.

Диссертагдаонная работа обобщает результаты исследований, проводившихся на кафедра Двтоидакгзацяя пжцввнх производств Московского технологического институте 1ШЦЭВОЙ ПрОЇЖИЛВНИОСТїї в рамках рада госбодэ8»тных и хсгадотовсряшс там, а в настоящее время внпсшшмнх в рамках ГосудерствэшгаЗ нвучго-технлческои программа "Пэрспектившэ процесса в перерабатывающих отраслях АПК".

Состояние вопроса.Теоретические и экшеркментальнш исследования периодических процессов ферыэпгацш с цольп их спгимз-зацип и оптимального управления проводилась во г«югих научно-исследовательских я учебных институтах : ВІОВМятябиотшгов, ВНШбиотехнккв.МХТИ им.Менделеева,Каунасском политехкнчосксм институте,ШЮ Промавтоматика (г.ГроэинЯ) и др.Их рэзультаты

публикуются в начата и оОоувдавтся ка конференциях.

Тем на ноше, ив смотра ка Саяшоз «шало иослодованиЭ к публикаций,в тем число обобщавдого и штодачоского характера,до сих пор отсутствует пригодная цля широкой инженерная правішої штодшш построения АСУ перяодичоскши процоссаш ферментации, утатшавдая особенности втих процэссоп кек объектов оперативного упрашюшш, в таккэметодика оптимизации процессов шкро-ваологзїчвсксго синтеза при их разработаю.

Ваіаюйщєй оссбешостыэ периодических процоссов является 'стохаотичносгь,которая дакает калоеффектквнш применение на. производства програм:,! оптимального управлення,рассчитанных для всродяогоплроцвсса»а танка затрудняет координацию работы бко-.реакторов циклического действия в составе вданого производственного ксададокоа .Как было показано в работах Ю.Ствно-кяса.Бксокоа качэсзво' упраьшкия такими процессами может быть достигнуто только на основе принципа адаптации,т.е.при учета , их индавн дуолышх особенностей-

Цаяь работе.Разработка принципов а иэтодов оптимального уп-равдекия периодическими процессами фврмонтиации о учотоы.нх иадивадугльгаа особенностей .создание методики шстроокия,;,ав-

томатизнровакных. систем управления,роализущих эти прищдапн, а
также разработка практической методики оптимизации процоссов,
микробиологического синтеза при их разработке.

ЬЗетодн исследования.Поставленные задачи решаются методами теории автоматического управлешія,математического моделирования и численного експерименте.Проверка разработанных математических моделей,алгоритмов и программ проводится с помощью натурных и численных .экспериментов.

Научная новизна ,Б работе развит пршаозпиалыю новий подход

к' оптимальному управлению -такими нестационарными стохастичес
кими объекгада,как периодические процессы ферментации,основав-

1 иый на нетрадиционном способе математического описания их индивидуальных особенностей.Для этого вводится обобщенный пока-еатель.-г индекс индивидуальных свойств,который характеризует, устойчивые отличия конкретного процесса от средыестатисти-

чесного.В зависимости от зтого показателя- боскошчноморноо множество процессов делится на компактные подмножества -классы с .близким инливидуалнпиет свойством:! .Для. управлешш процессами,принадлеЕзщїШї к одному классу используется общая программа,рассчитанная для эталонного процесса этого класса.

При разработке дпгагоп концепция били получена следущта результаты:

I.разработан метод построения оперативного и ппосторлор-ного идентификаторов для восстановления индекса индивидуальных: свойств по наблюдаемым выходным координатам процессов ферментации;

2.решена задача спттальнсй классификация периодических процессов ферментации по индексу иядявидуалышзс свойств для делай оптимального управления ;

З.сфзрмулироваїш я ревет тготовые задачи оптимального управления периодическими процессами ферментация в состава технологических комплексов опоревкторов циклического ДОЯСТВИЯ яз осново их оперативной классификации;

4.разработан комплекс Алгоритмов оперативного управления производственным процессом в цеха (отделении) ферментации, составлящяй подсистему оперативного управления типовой АСУ ферментации;

б.разработан метод формального синтеза структура кинетически! функций при разработке математических моделей процессов ферментации к ого программное обеслечеівге.

практическая ценность.Теоретическке к экспергалентальнш исследования,результати которых изложены, в диссортацга.позво-. лили создать' инженерную методику разработки сффективдых АСУ К'рлентацтт.'обвслвчяяающвх поешїєіпго технико-зксяомичоскйх показателей биотехнологичоскях производств за счет бодав полного использования потонгазлымх возіюгшостеа кавдого процесса ферментации.Применение методики при проведении прздпрозктнах НИР и техно-рабочем прошткровапкя систем' позволяет говяспть про-г изводительность труда разработчиков,сократить сроки создания систем и затраты на их протедотио.

Разработав програговайї комплекс задач ошративного управле-ши для АШ сменного шкрабиолога пзршго отдолзшя цеха $ор-ьантвщга, который внедрен в составе интегрированной сдстомы автоматизированного управления Трагольсжш бгахкшчаским заводом на Спае ЭВМ оа 1<120.3кощшічвсіайї аффект от внедрения ARJ составил 4IQ тнс.руа за 1391г.

Ыэтодака кослэдоЕвння и оптЕшзацни процессов ферментации и ае прогршяаое ооесшчешэ в ваде Пакета прикладних програш , "Библиотеке прогрвїіш мккробяолога ИВЪ" внедрены в ряде научно-исследовательских организаций.

Разработана усовершенствованная версия ППП ШЬ в форме АШ кшфаОаойога-яссладоватвля; лш передано Научно-техническому цонтру прикладной биотехнологии ( г.Обухов Кновокой области , Украйни).

Пувлтицфщ,Катерный диссертации опубликованы в 26 печатних работах.

маробандо раЗоты.Основные результата диссертационной работу долоеєеь на п Национальной научно-технической коіфирешщи',Ав-' тоиатизвцая процессов пищевой прощаяенаости" ( Пловдив, 1984г), YI Национальной научна-технической конференции о иевдунарсід-ннм учаотнем"Автаывтизеция процессов в пшцввой и снотехнолаги-ческоа прошшлешости" (Пловдив, 1990гЬа такаа на следующих всесавзшх научных и научно-технических конференциях:"Иатема-гическке ивтодн в химии"(Грозный,1935г);"Автоматизация и роботизация в химической пракшзлзшости" ( Тамбов,ISS6 и 1988 гг); "Управляемое культивирование мшфоорганизмови(Цуіцнно,І98б г); "Микропроцессорнаа комплексы для управления технологическими процессами"<Грозннй,1889 и І99ігг);научно-пршстической"ТСО-а8м (Цосква,1988г).

. дассертационная работа докладоцпась на секции Ученого совета НПО ЦИНИКА и научном семинаре кефадры"Автоыатиавдия технологических' npo43CcoB"MTHnn.

Структура работы.іідссартация состоит из введения .шести глав н выводов,ее содвраание излокено на 234 стр. машинописного текс-. га.вклвчавт 31 рноунок,20 таблиц и приложения;список литературы