Иващук В.В. Автоматизированное управление сложными технологическими объектами с использованием методов оперативной идентификации. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.07 - автоматизация технологических процессов. - Национальный университет пищевых технологий, Киев, 2006.
Диссертация посвящена вопросам разработки систем автоматического управления технологическим комплексом очистки диффузионного сока (ТК ОДС) в сахарном производстве.
ТК ОДС представлен как комплекс непрерывного типа с наличием процессов различной природы, которые происходят в сложных системах (жидкость-твердая масса, газ-жидкость). Дрейф параметров технологического режима относительно изменения качественного состава среды приводит к существенным изменениям в качестве конечного продукта. С точки зрения задач управления ТК ОДС относится к сложным химико-технологическим системами характеризуется большой размерностью векторов координат состояний, выходных параметров и возмущений.
При создании системы управления определены такие три взаимосвязанные задачи как: оптимизация технологических режимов ТК ОДС, стабилизация оптимальных технологических показателей локальных подсистем, согласование работы подсистем ТК ОДС.
Анализ результатов исследований показал, что задача управления ТК ОДС не может быть сведена к квазистатической, а её линеаризация приводит к ошибкам координации системы управления ТК. Критерием управления ТК ОДС выбрана эффективность очистки сока, которая вводится в зависимость от технологических переменных процесса, максимально учитывая все стороны управления качеством, минимизацией затрат производства. Определены также ограничения на координаты состояния подсистем задачи оптимизации в виде неравенств.
Для реализации задач управления ТК ОДС на основе результатов статистических экспериментов и теоретических исследований получен комплекс нелинейных динамических моделей.
Проведенный анализ методов идентификации показал, что лучшие результаты при оперативном определении состояния подсистем ТК ОДС дают методы, основанные на оценке спектральных характеристик сигналов в технологической системе, которые позволяют получить достаточную информацию о статических и динамических характеристиках исследуемых зависимостей. Имитационное моделирование подтвердило преимущество использования алгоритма вейвлет-преобразования для оценки состояния исследуемых сигналов.
Для реализации метода идентификации на основе вейвлет-преобразования разработаны: алгоритм селекции сигналов, метод оценки характеристик наблюдаемых зависимостей, а также алгоритм построения нелинейных моделей определенного поведения. Проведено имитационное моделирование метода оценки характеристик наблюдаемых зависимостей тестовых объектов, которое показало преимущества использования данного алгоритма, отличающие его от других большей тоностью полученных оценок.
В данном случае задача согласования заключается в прогнозировании значений переменных технологического потока, что связанно с тем, что нагрузку процессам дефекации и сатурации сока приходится определять в потоке с процессом промежуточной фильтрации, который является периодическим.
На базе поэтапной процедуры оперативной идентификации разработана система самонастройки регулятора рН и осуществлена его программная реализация, которая в промышленных условиях подтвердила свою работоспособность и эффективность.
Ключевые слова: дефекация, сатурация, очистка сока, технологический комплекс, математическое моделирование, оперативная идентификация, вейвлет-преобразование, автоматизированное управление.
Ivaschuk V.V. Automated management by complicated technological objects with use of methods of efficient authentication. - Manuscript.
Dissertation for a candidate degree of technical science by speciality 05.13.07 – automatisation of technological processes. – Ukrainian State University of food technologies, Kyiv, 2006.
Dissertation sacred to systems elaboration questions of automatic management by technological complex of clearance of diffusive juice (TC CDJ) in sugar production.
TC CDJ represented as complex of continuous type with processes presence of diverse nature, which occur in complicated systems (liquid-hard mass, gas-liquid). A parameters drift of technological regime in relation to change of qualitative environment composition brings to essential changes in quality of final product. With point of management tasks of control TC CDJ apply to complicated chemical-engineering systems characterizes by big coordinates of vectors dimension, outgoing parameters and perturbation actions.
Attached to creation of management system are definite such three associated tasks as: optimization of technological regimes TC CDJ, stabilization of optimum technological variables of local subsystems, TC CDJ subsystems work concordantion.
A researches results analysis showed, that a management task TC CDJ couldn't be to quasi-ststic order, and its linearized estimate brings to mistakes management system coordinations of ТC.
For management tasks realization TC CDJ on base of results of statistic experiments and theoretical researches is got a complex of unlinear dynamic models.
A carried authentication methods analysis showed, that the better results attached to efficient subsystem fortune determination TC CDJ give the methods, founded on estimation of spectral signals descriptions in technological system, which allow to obtain sufficient information of static and dynamic descriptions of explored dependences. A simulation modeling bore out wavelet-transformation algorithm use advantage for estimation of fortune of explored signals.
For authentication method realization on base the wavelet-transformations worked up: signals selection algorithm, descriptions estimation method of observed dependences, and also construction algorithm of unlinear models of definite conduct. Is carried a simulation descriptions estimation method modeling of observed dependences of test objects, which showed the use advantages of given algorithm, distinguishing its from other greater accuracy got estimations.
On the basis of step-by-step procedure of efficient authentication is worked up a self-adjusting system of regulator рН and realizable its program realization, confirmation its capacity and effectiveness which in industrial conditions.
Key words: defecation, carbonation, juice clearance, technological complex, mathematical modeling, efficient authentication, wavelet-transformation, automated management.
| 
