Информационно-управляющая система процессами сушки в многосекционных аппаратах

• Автор: Ерышов, Алексей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Информационно-управляющие системы энергоемкими объектами
1.2. Сушильные установки и задачи управления ими
1.3. Способы и средства измерения влажности материала
1.4. Формулировка цели и задач исследования
2. ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ И ПРОЦЕДУРНО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ
2.1. Постановки задач управления
2.2. Аналитические модели определения влагосодержания материала в секциях сушильной установки
2.3. Определение меры доверия к качеству материала на выходе сушильной установки
Выводы
3. АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
3.1. Полный анализ задач управления
3.2. Алгоритмы решения задач управления процессом сушки
3.3. Алгоритм работы виртуального датчика влагосодержания материала
Выводы
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ПРОЦЕССАМИ СУШКИ В МНОГОСЕКЦИОННЫХ АППАРАТАХ
4.1. Структура информационно-управляющей системы
4.2. Техническое обеспечение информационно-управляющей системы

4.3. Реализация виртуального датчика влагосодержания
4.4. Реализация информационно-управляющей системы
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Исходные данные для обучения нейронных сетей
Приложение 2. Массивы параметров аналитических моделей
Приложение 3. Технические характеристики WinCON 8000
Приложение 4. Текст программы микроконтроллера MSP
Приложение 5. Свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ
Приложение 6. Акты внедрения

ОСНОВНЫЕ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ
Алхдт - алгоритм метода Демпстера-Шафера;
М5 - лингвистическая переменная «мера доверия к достижению требуемого влагосодержания материала на выходе сушильной установки»;
Ф2 - лингвистическая переменная «влагосодержание материала в центре второй секции»;
Ф3 - лингвистическая переменная «влагосодержание материала в центре третьей секции»;
Ф2 - лингвистическая переменная «влагосодержание материала на выходе второй секции»;
Фз - лингвистическая переменная «влагосодержание материала на выходе третьей секции»;
э - экспертные знания в виде числовых оценок;
а0,а| - параметры функции потерь производительности процесса;
А2,А3 - массивы параметров моделей для определения
влагосодержания материала в центре второй и третьей секций;
Ь0, Ь - параметры функции потерь качества конечной продукции;
сис2 - весовые коэффициенты;
Ю - подмножество гипотез, основанных на значении влагосодержания материала в третьей секции;
/ - сигмоидальная активационная функция;
Н - размерность вектора х;
К0 - класс ситуаций, при которых коррекции управления не требуется;
Кпр - класс ситуаций, при которых возможно повысить производительность;
Применительно к задачам измерения влажности материала в секциях сушильной установки, разработка и использование виртуальных датчиков в ИУС являются наиболее перспективными.
1.4 Формулировка цели и задачи исследования
Основным резервом повышения эффективности энергоёмких аппаратов является разработка и внедрение информационно-управляющих систем технологическими объектами. Примерами таких объектов являются тепловые аппараты, в частности многосекционные сушильные установки, применительно к которым ИУС должны обеспечивать решение задач оптимального управления. Одной из трудностей при разработке ИУС, является создание датчиков позволяющих оперативно измерять влагосодержание материала в секциях сушильных установок.
В связи с этим целью научного исследования является повышение качества выпускаемой продукции и производительности многосекционных сушильных установок, на основе разработки и внедрения информационно-управляющей системы процессами сушки.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
сформулировать задачи управления режимами сушки в многосекционных сушильных установках;
- разработать математические модели для оперативного получения информации о влагосодержании материала, которая необходима при решении задач управления сушильной установкой;
создать виртуальный датчик влагосодержания материала, позволяющий в реальном времени бесконтактным способом определять влагосодержание материала в секциях многосекционных установок;
- выделить лимитирующие секции, в которых происходит наиболее интенсивный влагосъем, и разработать процедурную модель для