Введение к работе
Актуальность работы. Актуальность диссертации определяется все более широким использованием ЭВМ для автоматизации упршлзмя технологические процессами. Предполагается широкое внедрение автоматизированных систем в различные сферы произ--водства, а в первую очередь в проектирование, управление оборудованием и технологическими процессами на базе средств вычислительной техники.
Важное значение имеет производство стали, обеспечивающее функционирование целого ряда отраслей народного хозяйства. В связи с истощением многих железорудных месторождений для производства стали начато использование фосфористых руд.
В последнее время существенно возросли требования потребителей к качеству стали в связи с расширением производства эффективных видов металлопродукции, например, белой жести. Это обуславливает узкие допуски по технологическим переменны,';-.. , чтс предъявляет повышенные требования к процессу управления плавкой.
Существующие системы и методы управления кислородно-конверторным рафинированием не в полной мере обеспечивают получение требуемых характеристик металла и технико-окономических показателей процесса.' Последнее обусловлено сложностью, нестационарностью и неопределенностью характеристик технологического процесса как объекта управления. Одним из возможных подходов к повышению качества процессов управления является- использование адаптивных принципов управления. Поэтому актуальной прэдставляется задача разработки адаптивной системы управления кислородно-конвертерным процессом.
Цель работы заключается в разработке математического описания процесса дефосфорации стали, построении эффективных алгоритмов идентификации, создании, алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной системы управления кислородно-кгпвертєрной плавкой, обеспечивающей повышение качества процессов управления.
Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в разработке моделей дефосфорации полупродукта в течение второго периода плавки, отличающихся способом использования информации о механизме протекания.химических реакций в конвертере; в обобщении уравнения Ерофеева наї-7 - мерннй случай; в
-.4 -
разработке десяти алгоритмов идентификации на базе метода общего параметра, отличающихся использованием знаковой функции; в разработке структуры адаптивной системы управления кислородно-конвертерной плавкой, отличающейся использованием прогнозирующих моделей и наличием двух - контуров оптимизации.
Практическая ценность и реализация результатов работы заключается в следующем: разработанные алгоритмы идентификации доведены до численной реализацик и могут быть использованы для имитационного моделирования в составе САПР АСУ ТП, а также включены в математическое обеспеченно действующих и проектирующихся адаптивных систем управления слшашми технологическими процессами; развитые в диссертации идеи и алгоритмы реализованы в составе математического обеспечения адаптивной системы прогнозирования содержания фосфора в чугуне в течение первого и второго периода плавки в конвертерном цехе Карагандинского металлургического комбината, программное обеспечение предложенных алгоритмов идентификации передано в Государственный фонд алгоритмов и программ; развитые в работе подходы являются основой алгоритмического наполнения подсистемы идентификации экспериментальной системы автоматизированного проектирования математического, информационного и программного обеспечения АСУ ТП "APiMAH".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Международном семинаре ИФАК/ ИМАКС по автоматизации проектирования систем управления (г.Алма-Ата, 1989г.), X Международной конференции по системным исследованиям (Польша, 1989г. ), Ш и ІУ Всесоюзных конференциях по разработке программного, алгоритмического и технического обеспече- ' ния АСУ ТП (г.Ташкент, 1985г., 1988г.), Ш Всесоюзной конференции по химической технологии халькогенов и халькогенидов (г.Караганда, 1986г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Контроль и управление в современном производстве" (г.Ереван, 1988г.),Всесоюзной конференции по разработке программного обеспечения АСУ ТП (г.Черновцы,1988г.), Всесоюзной конференции по моделированию САПР, АСНИ и ГАИ (г.Тамбов,ГЭ89г.), Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы комплексной роботизации и внедрения автоматических и автоматизированных систем управления в народное хозяйство Казахстана" (г.Алма-Ата,1985г.), Республиканской межотраслевой научно-техни-_
ческой конференции "Автоматизация производственных процессов в отраслях тяжелой промншлеішости Казахстана" (г.Караганда, 1986г.), региональной конференции по микропроцессорным системам управления (г.Челябинск, 1987г.), П Республиканской конференции по проблемам вычислительной математики и автоматизации научных исследований (г.Алма-Ата,1988г.), Республиканской межотраслевой научно-технической конференции "Проблемы, опыт создания и использования средств контроля и АСУ ТИ в техническом перевооружении производства" (г.Караганда,1989г.),
Основные результаты диссертационной работы получены при проведении научно-исследовательских работ в Казахском ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте имени В.И.Ленина в 1983-1990 гг.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 23 печатные работы, в том числе 6 программ передано в ГосФЛП.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.