Для 1-го корпусу ВУ ti–1 = t0 (t0 – температура розчину на вході у ВУ, ºС).
Далі визначаються шукані  (і = 1, 2, ..., n) з такої системи:
У дисертаційній роботі наведені відповідні системи рівнянь для випадків проти- і мішаної течії.
Один із способів збільшення продуктивності ВУ, що працюють за схемою протитечії, – установлення попередніх і проміжних підігрівників упарюваного розчину. У цьому разі розчин підігрівають до температури кипіння у ВА конденсатом нагрівальної пари цього ВА. Отже, збільшення продуктивності ВУ досягається за рахунок її внутрішніх ресурсів без залучення додаткових джерел енергії. Проте виготовлення і монтаж підігрівників потребує певних капітальних затрат. У цьому зв’язку постає завдання оцінювання економічної доцільності встановлення проміжних підігрівників.
Щоб розв’язати цю задачу, належить перш за все кількісно визначити, на скільки зростає продуктивність ВУ за наявності підігрівників. У роботі розроблена математична модель ВУ, використання якої дозволяє розрахувати відносне збільшення продуктивності ВУ, зумовлене встановленням проміжних підігрівників:
де n – кількість корпусів у ВУ; βi – коефіцієнт самовипаровування;  ,  – концентрація абсолютно сухих речовин розчину відповідно початкового та упареного.
Для спрощеного визначення δ у дисертаційній роботі запропоновані спеціальні номограми.
Обчисливши δ, розраховуються річний економічний ефект застосування проміжних підігрівників упарюваного розчину та термін окупності капітальних вкладень, потрібних для встановлення підігрівників.
Залежно від очікуваного економічного ефекту та терміну окупності капітальних вкладень робимо висновок щодо доцільності застосування проміжного підігрівання розчину на цій ВУ.
У четвертому розділі представлені математичні моделі теплових режимів супутнього технологічного обладнання, що працює разом з ВУ.
Показано, що випарну установку, якщо її розглядати як сукупність тільки ВА, з’єднаних певним чином, не можна розглядати як повний технологічний об’єкт керування. Перш за все тому, що ВА з’єднуються між собою за допомогою технологічних трубопроводів, динаміка теплового режиму яких має бути врахована під час дослідження ВУ в цілому. Крім того, для функціонування ВУ потрібний вузол конденсації пари з ВА, останнього за ходом пари. Для конденсації найчастіше застосовують барометричний конденсатор. Для ВУ високої продуктивності, що складаються з п’яти і більше корпусів, до вузла конденсації можуть входити поверхневий і барометричний конденсатори, послідовно з’єднані між собою. Режим роботи вузла конденсації пари впливає на тепловий режим роботи усієї установки.
До складу ВУ можуть включатися попередні та проміжні підігрівники упарюваного розчину. Зміна теплового режиму цих підігрівників також впливає на роботу ВУ.
Випарні апарати, з’єднані технологічними трубопроводами, вузол конденсації та підігрівники упарюваного розчину разом утворюють окремий технологічний об’єкт – випарну установку. При моделюванні ВУ, а також у системах керування ними потрібно використовувати математичні моделі всіх названих вище елементів.
Крім того, слід ураховувати, що ВУ, як правило, є однією із стадій загального виробництва. У зв’язку з цим екстрапара ВУ може спрямовуватися не тільки на „власні” потреби, наприклад, для попереднього і проміжного підігрівання упарюваного розчину, а й на інші технологічні ділянки виробництва. У цьому разі режим роботи споживачів екстрапари з інших ділянок виробництва також буде впливати на роботу ВУ. Тому цей вплив теж потрібно ураховувати при аналізі і синтезі систем керування випарними установками. Для цього треба розробити відповідні моделі теплового режиму споживачів екстрапари ВУ. Враховуючи їх різноманітність на різних ділянках навіть одного виробництва, а також різних виробництв, і з метою розробки загального методологічного підходу до моделювання теплових режимів роботи ВУ, у дисертаційній роботі всі споживачі екстрапари розглядалися як еквівалентні теплообмінники.
У зв’язку із сказаним вище у дисертації розроблені неперервні і дискретні математичні моделі типових теплообмінників: прямо- і протитечійних типу “труба в трубі”, змійовикових, типу “проточна ємність”, а також динамічні моделі трубопроводів і барометричного конденсатора.
На основі розроблених математичних моделей створено програмне забезпечення для розрахунку і побудови динамічних характеристик типових теплообмінних апаратів.
П’ятий розділ присвячений синтезу оптимального керування статичними режимами роботи ВУ з урахуванням нестаціонарності процесу випарювання 1-го роду. При синтезі оптимального керування будь-яким технологічним об’єктом, у тому числі ВУ, основними питаннями з позицій системного підходу є:
- формулювання критерію керування;
- формування загальної задачі керування;
- визначення реальних керувальних змінних, за допомогою яких визначений за моделлю оптимальний технологічний режим буде реалізований;
- побудова математичної моделі, за якою даний критерій буде розраховуватись.
У зв’язку з цим у дисертаційній роботі вперше проведено системний аналіз задач моделювання і керування випарними установками різних технологічних схем.
Багатоманітність типів ВУ, їх призначень і умов експлуатації зумовлює можливість застосування цілого ряду техніко-економічних показників як критеріїв керування статичними режимами їх роботи. Зазвичай використовуються такі показники: продуктивність ВУ за випареною водою, питома собівартість процесу випарювання, змінна складова питомої собівартості ведення процесу випарювання, питома собівартість упареного розчину, прибуток виробництва упареного розчину та якість упареного розчину.
Як керувальні змінні ВУ доцільно використовувати сигнали регуляторів, що керують витратами нагрівальної пари μ0 і паровідборів μi (i =1, 2, ...,m; m - кількість паровідборів).
Якщо для даного статичного режиму роботи ВУ кінцева концентрація  упареного розчину задана, то це означає, що фактично задана продуктивність ВУ за випареною водою, бо, як випливає з матеріального балансу по абсолютно сухим речовинам,
 , (6)
де S0 , – відповідно витрата і концентрація розчину, що подається на упарювання.
У цьому випадку для установок без паровідбору або при їх фіксованості як керувальну змінну фактично можна використовувати тільки витрату нагрівальної пари.
У випадку, коли паровідбори є і можуть мати довільне значення, їх витрати разом з витратою нагрівальної пари мають розглядатися як змінні, що оптимізуються. Оптимальні значення цих витрат повинні розраховуватися за математичною моделлю процесу з використанням процедури оптимального пошуку. При цьому доцільно витрати  нагрівальної пари підтримувати на мінімально потрібному рівні, що покращить економічні показники ВУ. Тоді задачу оптимального пошуку можна сформулювати як задачу нелінійного програмування:
 , (7)
де І – критерій оптимізації;  – поточне і задане значення продуктивності ВУ за випареною водою, кг/с;  – поточне, мінімальне і максимальне значення сигналу відповідного регулятора (при  мова йде про паропровід нагрівальної пари).
Коли перед ВУ ставиться задача забезпечення максимальної продуктивності установки незалежно від значень інших техніко-економічних показників (якість готового продукту, питомі енерго- і трудовитрати та ін.) або за їх обмежень, при відсутності або фіксованості паровідборів задача керування має досить простий вигляд:
 , (8)
де  – максимально доцільна витрата охолоджувальної води на вузол конденсації вторинної пари, кг/с.
Для схем ВУ з паровідбором задача керування установкою дещо ускладнюється, бо з’являються додаткові можливості за рахунок оптимального вибору значень паровідборів. У цьому випадку задачу керування теж можна представити як задачу нелінійного програмування
 . (9)
При цьому треба звернути увагу на доцільність підтримання мінімально можливої витрати нагрівальної пари для покращення економічних показників роботи ВУ. У разі відомих обмежень на ці показники вони мають враховуватись при формулюванні задачі (9).
При синтезі системи керування ВУ за критерієм питомої собівартості процесу випарювання має сенс розглядати тільки змінну складову С цього критерію.
В умовах відсутності паровідбору з ВУ або його фіксованості, якщо нема ніяких обмежень на концентрацію кінцевого продукту, задача керування установкою формулюється таким чином:
 (10)
Як правило, при випарюванні будь-яких розчинів існують вимоги до концентрації кінцевого продукту. Це означає, що продуктивність  ВУ за випареною водою повинна мати певне значення, яке розраховується з рівняння (6).
При відсутності паровідборів або їх фіксованості задача мінімізації питомої собівартості процесу фактично трансформується у задачу забезпечення заданої продуктивності  ВУ, що розглядалася вище. Це зумовлюється тим, що не можна за рахунок однієї керувальної змінної  розв’язати дві задачі – забезпечити мінімальне С і задане  . Це означає, що для даного типу ВУ з урахуванням обмежень на концентрацію упареного продукту задача мінімізації собівартості процесу випарювання не може бути розв’язаною.
Для схем ВУ з паровідбором при відсутності обмежень на концентрацію упареного продукту задача керування практично повторює вираз (10), який має бути доповнений додатковими обмеженнями  , а також у разі необхідності обмежень на економічні показники процесу.
При необхідності забезпечення заданого значення концентрації  упареного продукту задача керування матиме такий вигляд:
 (11)
де  – задане значення продуктивності ВУ, що обчислюється за формулою (6).
Для розв’язання задач (7), (9-11) доцільно скористатися моделлю, яка наведена у третьому розділі дисертації.
У дисертаційній роботі показано, що недоцільно використовувати такі показники як питому собівартість упареного розчину і питомий прибуток процесу випарювання як критерії керування статичними режимами роботи ВУ.
Незалежно від вибраного критерію оптимальності у загальному вигляді задача оптимального керування статичним режимом роботи ВУ може бути записана так:
де X - вибраний критерій оптимальності.
Для розв’язання цієї задачі з урахуванням нестаціонарності процесу випарювання 1-го роду у дисертації розроблений узагальнений алгоритм, який будується на адаптації математичної моделі у залежності від інтенсивності процесу накипоутворення, що протікає на теплообмінних поверхнях випарних апаратів.
У роботі розглянуті питання потрібної періодичності функціонування запропонованого алгоритму, а також зупинки пошукових процедур, передбачених цим алгоритмом.
Основним показником економічної ефективності системи керування (СК) випарними установками є річний економічний ефект від її впровадження Створення системи керування вважається економічно доцільним заходом, якщо розрахунковий коефіцієнт ефективності EP виявиться не менше нормативного для даної галузі коефіцієнта Ено :
EP≥ Ено .
Метрологічні похибки каналів вимірювання мають вплив як на річну економію, що є, у свою чергу, однією із змінних складових річного економічного ефекту, так і на іншу його змінну складову – капіталовкладення. Причому зменшення метрологічних похибок шляхом вибору комплексу технічних засобів (КТЗ) СК більш високого класу точності, з одного боку, збільшує річну економію, а значить, підвищує економічний ефект від впровадження СК, а, з іншого боку, призводить до підвищення капіталовкладень на створення СК, що, в свою чергу, зменшує величину річного економічного ефекту.
Таким чином, при проектуванні систем керування ВУ виникає оптимальна задача: необхідно створити СК ВУ, характеристики точності якої (мається на увазі характеристики КТЗ і вибраної математичної моделі) і відповідні капіталовкладення забезпечують отримання максимального економічного ефекту від впровадження СК.
Для розв’язання даної задачі розроблений спеціальний алгоритм, застосування якого дозволяє не тільки визначити економічну доцільність розробки системи керування випарної установки на етапі її проектування, але і обрати той її варіант, при якому забезпечується найбільша економічна ефективність від її впровадження.
У шостому розділі створені алгоритми оптимального керування циклічністю роботи випарних установок з урахуванням нестаціонарності процесу випарювання 2-го роду.
Аналіз існуючих методів керування циклічністю роботи випарних установок показав, що залишається актуальною задачею розробка ефективних алгоритмів оптимального керування циклічністю роботи ВУ, які б надавали можливість: а) визначати оптимальний момент зупинки установки для проведення чищення і промивання при умові забезпечення оптимальності статичних режимів роботи ВУ; б) активно впливати на керувальні змінні ВУ з метою забезпечення найкращих інтегральних техніко-економічних показників роботи установки.
Створення оптимальної системи керування циклічністю роботи ВУ передбачає формулювання критеріїв оптимальності та аналіз умов їх застосування для різних технологічних схем.
Як критерії керування циклічністю роботи ВУ використовують такі середньоциклові показники: продуктивність за випареною водою, собівартість процесу випарювання, собівартість упареного розчину, прибуток виробництва.
Середньоциклова продуктивность за випареною водою розраховується за формулою:
 , (12)
де  – поточна продуктивність ВА за випареною водою; Tν - час, потрібний для чищення і промивання; Tр – тривалість робочого періоду у циклі роботи ВУ.
При заданій кінцевій концентрації упареного розчину, а, значить, і заданій продуктивності ВУ за випареною водою, для установок без паровідбору (або з фіксованими паровідборами) задача оптимального керування циклічністю роботи ВУ полягає у визначенні оптимального робочого періоду Tр до зупинки установки на чищення і промивання (при цьому вважаємо час Tν чищення і промивання сталою величиною).
Якщо ВУ має паровідбори, то задача оптимізації циклічності роботи установки полягає у визначенні таких витрат нагрівальної пари, паровідборів і тривалості робочого періоду Tр у циклі роботи ВУ, які забезпечують максимізацію середньоциклової продуктивності  за умови W0= (W0, - відповідно поточна і задана продуктивність ВУ).
Якщо обмежень на концентрацію упареного розчину не існує, то ця задача як для установок з паровідборами, так і без них, фактично повторює попередню, але без обмежень на сталість поточної продуктивності.
Як критерій керування циклічністю роботи ВУ доцільно розглядати тільки змінну складову  середньоциклової собівартості процесу випарювання:
 , (13)
де  - експлуатаційні витрати у циклі роботи установки.
Для установок без паровідбору (або з фіксованими паровідборами) при заданій кінцевій концентрації упареного розчину задача оптимального керування циклічністю роботи ВУ зводиться до визначення оптимального робочого часу Tр.
При відсутності обмежень на концентрацію упареного розчину незалежно від схеми установки розв’язок задачі оптимального керування циклічністю роботи ВУ ускладнюється у зв’язку з необхідністю використання пошукових процедур відносно всіх можливих керувальних змінних, включаючи і Tр .
Змінна складова  середньоциклової собівартості готового продукту, обчислюється за виразом:
 , (14)
де Sк – витрата упареного розчину; V0 - вартість одиниці витрати розчину, що подається на упарювання.
Аналіз цього показника свідчить, що як критерій керування циклічністю роботи ВУ його доцільно використовувати для визначення оптимальної циклічності роботи ВУ тільки у випадках, коли, по-перше, є обмеження на концентрацію упареного розчину і, по-друге, на протязі робочого циклу мають місце зміни вартості розчину, що подається на упарювання, чи є значні коливання витрат або початкової концентрації упарюваного розчину.
Змінна складова  середньоциклового прибутку виробництва упареного розчину визначається формулою
 (15)
Цей критерій може бути використаний для розв’язку задачі визначення оптимальної циклічності роботи ВУ тільки тоді, коли існують обмеження на концентрацію упареного розчину.
Доцільність у застосуванні цього критерію виникає при умові суттєвих змін на протязі одного циклу роботи установки таких величин як вартості упарюваного і упареного розчинів, концентрації та витрат розчину, що подається на упарювання.
При розв’язанні задачі оптимального керування циклічністю роботи ВУ узагальнений середньоцикловий критерій оптимальності буде мати вигляд
 , (16)
що відповідає критеріям (12) і (15), або
 , (17)
що відповідає критеріям (13) і (14) (Х (τ ) – поточне значення).
Задача оптимального керування полягає у знаходженні таких керувальних змінних, до яких належать витрата  нагрівальної пари, витрати паровідборів  (i = 1,2,...,m; m<n; n -кількість корпусів ВУ) і час роботи установки Tр до зупинки на чищення і промивання, при яких критерій (16) (або (17)) досягає екстремального значення.
Для реалізації оптимального керування на основі розглянутих критеріїв розроблені пасивний і активний алгоритми.
Пасивний алгоритм керування циклічністю роботи ВУ визначає оптимальну тривалість робочого періоду Tр у циклі роботи установки без впливу на поточні технологічні змінні.
Активний алгоритм оптимальної циклічності роботи ВУ визначає не тільки оптимальну тривалість Tр робочого періоду у циклі роботи установки, а й оптимальні значення технологічних змінних, таких як витрати нагрівальної пари D0 та паровідборів Ei (i=1,2,…,m), що забезпечують екстремальне значення вибраного критерія керування.
У сьомому розділі створені системи автоматичного контролю і керування випарними установками, що діють на основі розроблених у дисертації математичних моделей і алгоритмів, а також проведене дослідження їх ефективності.
У відповідності до концепції побудови загальної системи керування випарними установками розроблені такі системи автоматичного контролю і керування ВУ:
- система автоматичного контролю стану теплообмінних поверхонь випарних апаратів;
- система стабілізації заданої продуктивності за випареною водою для установок з паровідборами і без них;
- система керування, що забезпечує максимальну продуктивність ВУ за випареною водою;
- система керування, що забезпечує мінімальну собівартість процесу випарювання;
- система оптимізації тривалості цикла роботи випарних установок;
- система оптимального керування циклічністю роботи випарних установок за інтегральними техніко-економічними показниками.
Розроблені у дисертаційній роботі математичні моделі, алгоритми і системи керування ВУ потребують дослідження, метою якого є перевірка ефективності їх використання.
Це дослідження проводилось для прямоточної 5-ти корпусної ВУ з двома паровідборами після 1-го і 2-го корпусів. Установка призначена для упарювання післядріжджової бражки від 2% до 30% абсолютно сухих речовин у виробництві кормових дріжджів.
Дослідження проводилось на протязі одного циклу роботи ВУ. Мета дослідження – перевірка ефективності алгоритмів оптимального керування статичними режимами і циклічності роботи ВУ.
Дослідження ефективності алгоритму оптимального керування статичними режимами роботи ВУ проводилось наступним чином. Для кожного режиму роботи фіксувалися значення вхідних технологічних змінних, до яких належали: температура і витрата нагрівальної пари; температура, концентрація і витрата розчину, що подається на упарювання; температури вторинної пари по корпусам ВУ; температури розчину на виході кожного ВА; витрати пари у відбір; витрата упареного розчину.
Після цього розраховувалось поточне значення продуктивності ВУ за випареною водою. Враховуючи, що досліджувана ВУ оснащена системою керування рівнів по корпусам установки, продуктивність  обчислювалась за виразом
 ,
де S0, Sk - витрати розчину на вході і виході ВУ.
Після цього розраховувалось поточне значення C змінної складової процесу випарювання (цей показник розглядався як критерій оптимальності статичного режиму роботи ВУ) за формулою
 ,
де a1, D0 - вартість одиниці витрати і сама витрата нагрівальної пари.
Далі, застосовуючи алгоритм оптимального керування статичними режимами ВУ, визначалося оптимальне значення Copt критерія оптимальності .
Результати проведеного дослідження представлені на рис.3. На даному рисунку лінія 1 відображає зміну поточного значення собівартості процесу випарювання за цикл роботи ВУ, а лінія 2 відповідає оптимальному режиму роботи при тих же вхідних технологічних змінних.
Як видно із наведених графіків, собівартість процесу випарювання на протязі циклу зростає. Це пояснюється тим, що в умовах монотонного зниження поточної продуктивності ВУ за випареною водою, обумовленого накипоутворенням на теплообмінних поверхнях ВА, діюча на ВУ система керування кінцевою концентрацією упареного розчину прагнула компенсувати це зниження за рахунок збільшення витрат нагрівальної пари, що й призвело до підвищення собівартості процесу випарювання.
Як випливає з результатів проведеного дослідження, за рахунок оптимізації статичного режиму вдається знизити змінну складову собівартості процесу випарювання у середньому на 4,2%, що свідчить про ефективність запропонованого алгоритму керування.
Процес накипоутворення викликає монотонне зниження продуктивності установки (рис.4 – лінія 1) і призводить до того, що середньоциклова продуктивність  має екстремум – максимум (рис. 4 – лінія 1 -  після 47 діб роботи). При цьому максимум визначався за поточною продуктивністю установки. Розглядувана ВУ була зупинена після 58 діб роботи, тобто не в оптимальний момент часу. Однак, як видно з рис.4, втрати від зупинки ВУ не в оптимальний момент незначні – біля 1%.
При застосуванні пасивного алгоритму керування циклічністю ВУ, тобто, якщо оптимальна тривалість робочого періоду визначається не по поточній, а по максимально можливій для даного режиму продуктивності ВУ, установку треба було б зупинити після 72 діб роботи (рис. 4 – лінія 2), тобто ВУ була зупинена передчасно, причому втрати середньоциклової продуктивності становлять біля 1,5%.
У разі використання активного алгоритму керування циклічністю роботи ВУ установку треба було б зупиняти після 82 діб роботи, це на 24 доби більше, ніж фактично пропрацювала ВУ. При цьому середньоциклова продуктивність установки на 3,8% вища. Це можна пояснити тим, що активний алгоритм забезпечує менш “жорсткий” температурний режим роботи усієї ВУ, що робить процес накипоутворення менш інтенсивним.
Проведене дослідження підтверджує ефективність використання запропонованих алгоритмів у системах оптимального керування статичними режимами і циклічністю роботи ВУ.
Висновки
1. У результаті проведених теоретичних і експериментальних досліджень створено багатофункціональне математичне і алгоритмічне забезпечення комп’ютерних систем оптимального керування випарними установками, яке відповідає сучасним стандартам ресурсо- і енергозбереження.
2. Проведений аналіз сучасного стану питань математичного моделювання і оптимального керування випарних установок показав, що:
а) одним з визначальних чинників, що впливають на роботу випарних установок, є процес накипоутворення, який обумовлює нестаціонарні властивості ВУ як об’єкта керування;
б) досліджувані математичні моделі і системи керування не забезпечують ефективного урахування процесу накипоутворення, що позначається на ефективності їх застосування;
в) впровадження у виробництво новітніх комп’ютерних технологій висуває нову проблему – створення сучасного математичного і алгоритмічного забезпечення комп’ютерних систем оптимального керування випарними установками для вирішення таких основних завдань:
- ефективного урахування процесу накипоутворення;
- розв’язання основних задач оптимального керування випарними установками у їх взаємозв’язку.
3. Створена нова концепція загальної системи оптимального керування випарними установками, що будується за ієрархічним принципом. Ця система передбачає розв’язання трьох основних задач оптимального керування випарними установками у їх взаємозв’язку - оптимізацію циклічності роботи випарних установок, визначення і реалізацію оптимального статичного режиму роботи установки, оптимальний перехід від одного статичного режиму роботи ВУ до другого.
4. Розроблені нові математичні моделі динамічних режимів роботи випарних установок, на основі яких вперше проведено дослідження впливу технологічних схем установок (прямотечійна, протитечійна, установка мішаної течії) на динамічні властивості ВУ при дії одних і тих самих керувань і збурень.
5. Створені нові математичні моделі статики теплових режимів випарних установок різного функціонального призначення: для теплового розрахунку установки, дослідження її статичних характеристик, оцінювання економічної доцільності використання проміжного та попереднього підігрівання упарюваних розчинів, використання в алгоритмі оптимального керування статичними режимами роботи ВУ.
6. Запропоновано критерій кількісного оцінювання процесу накипоутворення, що надає можливість урахування цього процесу при організації оптимального керування випарними установками. Розроблена спеціальна математична модель, для розрахунку запропонованого критерія.
Даний критерій має загальний характер і може бути також використаний для оцінювання стану іншого технологічного обладнання, що працює в умовах накипоутворення.
7. З метою урахування впливу на роботу випарних установок теплових режимів супутнього технологічного обладнання, що працює разом з ВУ, це обладнання запропоновано розглядати як еквівалентні теплообмінники, що належать до одного з типових видів.
Розроблені математичні моделі типових теплообмінних апаратів - прямо- і протитечійних типу “труба в трубі”, змійовикових, типу “проточна ємність”,- а також моделі трубопроводів і барометричного конденсатора.
8. Вперше проведено системний аналіз задач моделювання і керування випарними установками різних технологічних схем на множині критеріїв оптимального керування статичними і динамічними режимами їх роботи.
9. Розроблено новий узагальнений алгоритм оптимального керування статичними режимами роботи ВУ, який з метою урахування нестаціонарності процесу випарювання, передбачає адаптацію математичної моделі, за якою здійснюється пошук оптимального технологічного режиму.
10. Вперше синтезовано алгоритм оптимального проектування систем керування ВУ з урахуванням метрологічних похибок вимірювальних каналів. Застосування даного алгоритму дозволяє не тільки визначити економічну доцільність розробки системи керування випарної установки на етапі її проектування, але і обрати той її варіант, при якому забезпечується найбільша економічна ефективність від її впровадження.
Даний алгоритм має універсальний характер і може бути використаний при проектуванні систем керування інших технологічних об‘єктів.
11. Розроблені нові алгоритми оптимального керування циклічністю роботи ВУ – пасивний і активний. Перший призначений для визначення оптимальної тривалості роботи періоду у циклі роботи ВУ. Другий передбачає розрахунок не тільки оптимальної тривалості робочого періоду, а й вперше дає можливість визначати оптимальні значення керувальних змінних, реалізація яких підвищує ефективність керування ВУ за інтегральними техніко-економічними показниками. Наведені умови використання розроблених алгоритмів для ВУ різних технологічних схем.
12. Впровадження у ВАТ “УкрНДІхіммаш” математичних моделей випарних установок, алгоритмів керування ними і методики оцінювання економічної ефективності систем керування ВУ дозволило підвищити точність розрахунків теплових режимів випарних установок, визначити найбільш економічні з них, оцінити на етапі проектування доцільність застосування різних технічних засобів автоматизації і систем керування в цілому.
13. Впровадження систем автоматичного контролю і керування випарною установкою для випарювання трапної води на ДСП “Чорнобильська АЕС” дозволило на 3,7% зменшити споживання нагрівальної пари і на 2,4% збільшити середню продуктивність випарної установки.
14. Математичні моделі, алгоритми і системи оптимального керування випарними установками використовуються у курсах лекцій “Ідентифікація і моделювання”, “Автоматизація типових технологічних процесів”, які читаються студентам напрямку “Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології” на кафедрі “Автоматизації хімічних виробництв” Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”, а також при виконанні студентами курсових, дипломних і магістерських атестаційних робіт.
Список
опублікованих праць за темою дисертації
- Жученко А.І. Математичне моделювання випарних установок.- К.:
ІВЦ „Видавництво „Політехніка”, 2004.- 144 с.
2. Жученко А.І. Концепція побудови оптимальної системи керування багатокорпусними випарними установками // Автоматизація виробничих процесів.- 2000.- №2(11).- С. 25-29.
3. Жученко А. І. Математичний опис динаміки теплового режиму випарного апарата // Автоматизація виробничих процесів. – 2001. – № 1 (12). – С. 18–22.
4. Жученко А. І., Яблонський П. М. Дослідження математичної моделі випарного апарата // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2001. – № 3. –С. 29–33.
Здобувачем сформульоване завдання дослідження, розроблена методика його проведення, узагальнені результати.
5. Жученко А.І., Яблонський П.М. Дослідження динамічних властивостей випарного апарата // Наукові вісті НТУУ „КПІ”.- 2001.- №4.- С. 35-38.
Здобувачем сформульоване завдання дослідження, розроблена методика його проведення, узагальнені результати.
6. Жученко А. І. Математична модель барометричного конденсатора // Автоматизація виробничих процесів. – 2001. – № 2 (13). – С. 40–44.
7. Жученко А.І. Математичне модель динаміки теплового режиму багатокорпусних випарних установок // Автоматизація виробничих процесів.- 2003.- №2(17).- С. 32-36.
8. Жученко А. І. Математична модель багатокорпусної випарної установки як датчик стану теплообмінних поверхонь випарних апаратів // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2002. – № 6. – С. 27–32.
9. Жученко А. І., Кубрак Н. А. Математичне моделювання динамічних режимів теплообмінних апаратів типу “труба в трубі” // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2003. – № 1. – С. 21–26.
Здобувачем розроблені неперервні і дискретні математичні моделі теплообмінників типу “труба в трубі”, узагальнені результати моделювання.
10. Жученко А. І., Кубрак Н. А. Математичне моделювання динамічних режимів змійовикових теплообмінних апаратів // Автоматизація виробничих процесів. – 2003. – № 1 (16). – С. 43–47.
Здобувачем розроблені неперервні і дискретні математичні моделі змійовикових теплообмінників, узагальнені результати моделювання.
11. Жученко А. І., Кубрак Н. А. Математичне моделювання динамічних режимів типових теплообмінних апаратів // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2002. – № 5. – С. 25–29.
Здобувачем розроблені неперервні і дискретні математичні моделі динамічних режимів типових теплообмінних апаратів, узагальнені результати моделювання.
12. Жученко А.І. Задачі оптимального керування статичними режимами багатокорпусних випарних установок // Наукові вісті НТУУ „КПІ”.- 2003.- №6.- С. 34-39.
13. Жученко А.І. Математична модель статики теплового режиму випарних установок // Наукові вісті НТУУ „КПІ”.- 2004.- №4.- С. 40-46.
14. Жученко А.І. Алгоритм оптимального керування багатокорпусними випарними установками // Автоматизація виробничих процесів.- 2004.- №1(18).- С. 52-54.
15. Жученко А.І., Коморочкін К.Є. Дослідження динамічних властивостей випарних установок // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2004. – № 5. – С. 30–36.
Здобувачем сформульоване завдання дослідження, розроблена методика його проведення, запропонована математична модель, на основі якої дослідження проведене, узагальнені результати.
16. Романенко В.Д., Жученко А.І. Алгоритми оптимального керування циклічністю роботи випарних установок // Наук. вісті НТУУ “КПІ”. – 2004. – № 6. – С. 22–29.
Здобувачем проведене дослідження умов доцільності використання різних критеріїв оптимальності у залежності від технологічної схеми випарної установки, розроблені алгоритми оптимального керування циклічністю роботи.
17. Жученко А. И. Метод определения эффективности применения алгоритмов оптимизации статического режима технологического процессa // Хим. машиностроение .- 1979.- Вып. 30.- С. 64-66.
18. Жученко А.И. Алгоритм проектирования систем управления с учетом метрологических погрешностей каналов измерения и управления // Хим. машиностроение .- 1986.- Вып. 43.- С. 82-86.
19. Жученко А.И. Имитационное моделирование при проектировании систем управления технологическими процессами // Хим. машиностроение.- 1980.- Вып. 32.- С. 98-100.
20. Остапенко Ю.А., Жученко А.И. Оптимизация цикла работы непрерывно действующего технологического оборудования // Хим. технология.- 1984.- № 1.- С. 51-55.
Здобувачем запропонована методика і критерії оптимізації циклічності роботи неперервно діючого технологічного обладнання.
21. Волотовский И. Н., Жученко А. И., Кваско М. З. Статистические критерии адекватности математических моделей // Хим. технология. – 1983. – № 6. – С. 46–47.
Здобувачем обгрунтована доцільність використання статистичних критеріїв у деяких задачах аналізу адекватності математичних моделей технологічних процесів.
22. Кваско М.З., Жученко А.И. О целесообразности промежуточного подогрева в противоточных многокорпусных выпарных установках // Вестник Киев. политехн. ин-та. Хим. машиностроение и технология.- 1982.- № 19.- С. 62-64.
Здобувачем запропонована методика оцінювання доцільності проміжного підігріву у протитечійних випарних установках, а також математична модель для розрахунків.
23. Кваско М.З., Жученко А.И. Алгоритм расчета многокорпусных выпарных установок с промежуточным подогревом // Хим. машиностроение .- 1982.- № 35.- С. 79-83.
Здобувачем запропонована математична модель і алгоритм для розрахунків випарних устеновок з проміжним підігрівом упарюваного розчину.
24. Жученко А.И., Красношапка О.Н., Кушнир В.И. Метод выбора технических средств систем управления с учетом метрологических погрешностей // Вестник Киев. политехн. ин-та. Хим. машиностроение и технология.- 1987.- № 24.- С. 68-72.
Здобувачем сформульоване завдання, розроблена методика його розв’язку, узагальнені результати.
25. Жученко А.И., Кушнир В.И. Выбор технических средств систем управления с учетом метрологических погрешностей // Хим. машиностроение.- 1987.- Вып. 45.- С. 80-85.
Здобувачем сформульоване завдання, розроблена методика його розв’язку, узагальнені результати.
26. Жученко А.И. Проектирование систем оптимального управления с учетом метрологических погрешностей // Вопросы конструирования и внедрения программно-технических комплексов АСУ.- К.: ИК АН УССР, 1983.- С. 87-97.
27. Жученко А.И., Кваско М.З. Критерии останова поиска в алгоритмах оптимизации технологических процессов и их количественная оценка // Автоматизированные системы управления технологическими процессами химических производств.- К.: Киевский ин-т автоматики им. ХХУ съезда КПСС, 1984.- С. 71-74.
Здобувачем запропоновані критерії зупинки пошуку та їх кількісна оцінка.
28. Жученко А.І. Система керування багатокорпусними випарними установками // Прогрессивные технологии и системы машиностроения: Межд. сб. науч. тр.- Донецк: ДонГТУ, 2000.- Вып.11.- С. 263-267.
29. Жученко А.И. Иерархическая компьютерная система управления выпарными установками // Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-16: Сб. трудов междунар. науч. конф. Т.6.- Ростов н/Д: РГАСХМ ГОУ, 2003.- С 203-204.
30. Жученко А.И. Математическое моделирование динамики теплового режима випарного аппарата // Труды междунар. науч. конф. “Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-14”.- Том 3. - Смоленск: Смоленский филиал Москов. энергетического ин-та.- 2001.- С. 7-9.
31. Жученко А.И. Математическая модель процесса выпаривания в системе оптимального управления выпарными установками // Труды междунар. науч. конф. “Машиностроение и техносфера на рубеже ХХІ века”.- Том 1.- Донецк: ДонГТУ.- 2001.- С. 139-143.
32. Жученко А.И., Кубрак Н.А. Математические модели динамики типовых теплообменных аппаратов // Труды междунар. науч. конф. “Математические методы в технике и технологиях”.- Том 3. – Тамбов: Изд-во Тамбов. гос. тех. ун-та.- 2002.- С. 114-116.
Здобувачем розроблені математичні моделі динамічних режимів типових теплообмінних апаратів, узагальнені результати моделювання.
33. Жученко А.І. Математичні моделі динамики типових теплообмінных аппаратів // Труди міжнар. наук. конф. “Автоматика-2002”.- Том 1. – Донецьк: Донец. техн. ун-т.- 2002.- С. 41-42.
| 
