Модели и алгоритмы управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества готовой продукции : на примере шаровой мельницы сухого помола цемента

Модели и алгоритмы управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества готовой продукции : на примере шаровой мельницы сухого помола цемента

Автор: Белоус, Ирина Геннадьевна

Шифр специальности: 05.13.01

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2010

Место защиты: Волгоград

Количество страниц: 256 с. ил.

Артикул: 4878221

Автор: Белоус, Ирина Геннадьевна

Стоимость: 250 руб.

Модели и алгоритмы управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества готовой продукции : на примере шаровой мельницы сухого помола цемента  Модели и алгоритмы управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества готовой продукции : на примере шаровой мельницы сухого помола цемента 

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1. Особенности объектов управления с недетерминированным механизмом функционирования
1.1. Обзор постановок задач автоматизации объектов с недетерминированным механизмом функционирования и обоснование целесообразности совершенствования методов автоматизации процессов управления
1.1.1. Примеры объектов с недетерминированным механизмом функционирования
1.1.2. Обзор результатов, достигнутых в области автоматизации объектов с недетерминированным механизмом функционирования.
1.1.3. Сведения о теоретических методах, использованных при синтезе систем автоматизации процесса управления объектами с недетерминированным механизмом функционирования
1.1.4. Обзор результатов теории оптимальных стохастических систем и обоснование целесообразности развития теоретических методов синтеза методов алгоритмизации задач управления
1.2. Разработка имитационной модели объекта со стохастическим механизмом формирования показателя качества готового продукта
1.2.1. Разработка имитационной модели объекта рассматриваемого класса.
1.2.2. Допущения, принятые при создании модели
1.3. Математическая модель цементной шаровой мельницы как пример объекта со
стохастическим механизмом формирования показателей качества готовой продукции
1.3.1. Работыпредшественники по автоматизации процесса помола, их недостатки и предложения, вносимые в представляемой работе
1.3.2. Особенности технологии помола цемента и контроля качества готового продукта как стохастической системы.
1.3.3. Допущения, принятые при создании модели мельницы.
1.3.4. Математическая модель динамики процесса помола, прямых и косвенных показателей качества, возмущающих воздействий и измерительных помех.
1.3.5. Моделирование процесса помола в режиме ручного управления и подтверждение обоснованности допущений, принятых при разработке математической модели
1.4. Оценка адекватности языка теории стохастических оптимальных систем задачам автоматизации контроля процессом помола.
1.4.1. Сравнение описания модели цементной мельницы со стохастической теорией. .
1.4.2. Анализ сходство и отличия, недостатки.
1.4.3. Постановка задач развития методов теории оптимальных стохастических систем для решения практических задач автоматизации объектов со стохастическим механизмом формирования качества.
1.5. Выводы
2. Синтез алгоритмов управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества.
2.1. Обзор результатов стохастической теории оптимальных систем управления и выбор направления исследований, направленных на расширение области практических применений.
2.1.1. Особенности контроля и управления в условиях стохастической неопределенности.
2.1.2. Обзор результатов, достигнутых в области стохастической теории оптимальных систем управления
2.1.3. Сведения об использовании теоремы разделения,.
2.1.4. Структура управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества продукции.
2.1.5. Алгоритмы стохастического оптимального управления.
2.2. Критика положений ЛКГтеории с позиций практического применения.
2.2.1. Критика критерия
2.2.2. Замечания о точности воспроизведения задающих воздействий.
2.3. Предлагаемые в работе усовершенствования системы управления. Синтез субоптимальной системы управления, учитывающей ограниченность допустимого диапазона управляющих воздействий
2.3.1. Описание предлагаемого в работе подхода учета ограниченности управляющих воздействий
2.3.2. Постановка задачи обоснования эффективности применения субоптимальной системы
2.3.3. Иллюстрации эффективности введенных модификаций алгоритмов управления.
2.4. Выводы
3. Синтез алгоритмов оценивания вероятностных характеристик вектора состояний и внешних факторов для использования в системе управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества.
3.1. Классификация подходов к решению задачи оценивания вектора состояний и возмущающих воздействий. Обзор современных достижений в области фильтрации и прогнозирования
3.1.1. Обоснование целесообразности постановки задачи синтеза алгоритмов оценивания вектора состояния и неконтролируемых возмущающих воздействий
3.1.2. Обзор результатов, достигнутых в области теории фильтрации и прогнозирования
3.1.3. Направления развития теории фильтрации
3.2. Постановка задачи учета априорной неопределенности, связанной с нестационарностыо вероятностных характеристик, при синтезе алгоритмов оценивания вектора состояний и возмущающих воздействий
3.2.1. Сводка основных результатов теории оптимальной фильтрации. Особенности и свойства фильтра Колмана.
3.2.2. Обзор результатов адаптивной фильтрации. Область применения адаптивных фильтров.
3.3. Предложения по структуре и алгоритмам оценивания вектора состояний и возмущающих воздействий для использования в системе управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества
3.3.1. Проверка условий применимости фильтра Колмана для фильтрации и прогнозирования вектора состояния в процессе помола в шаровой мельнице сухого помола цемента.
3.3.2. Использование алгоритмов фильтрации при автоматизации процесса помола цемента в шаровой мельнице.
3.3.3. Фильтр с использованием априорных оценок вероятностных характеристик. .
3.3.4. Фильтр с оценкой вероятностных характеристик в реальном времени по укороченным выборкам предшествующих зашумленных измерений.1
3.3.5. Предлагаемый фильтр, построенный на отклонении оценки вектора состояния от его желаемого значения.
3.3.6. Постановка задачи выработки методики обоснования эффективности предлагаемых алгоритмов фильтрации
3.4. Сравнение эффективности вариантов алгоритмов оценки векторов состояния и возмущающих воздействий.
3.4.1. Схемы вычислительных экспериментов.
3.4.2. Анализ и сопоставление результатов моделирования для рассматриваемых вариантов оценки вектора состояния и возмущающего воздействия.
3.5. Выводы.
4. Исследование вариантов алгоритмов управления объектами со стохастическим механизмом формирования показателей качества. Предложения по использованию разработаннрях алгоритмов на производстве и в обучении
4.1. Предложения по структуре системы управления технологическим процессом помола цемента в шаровой мельнице и задачи обоснования выбора варианта алгоритмического обеспечения.
4.1.1. Краткие сведения об объекте и особенностях управления технологическим процессом.
4.1.2. Особенности управления технологическим процессом по косвенным показателям, статистически связанным с тонкостью помола
1.1.3. Новые задачи управления процессом помола, которые могут быть решены на базе методов, представленных в главах 2,3.
4.1.4. Исследования, выполненные для обоснования предложений, перечисленных в подразделе 4.1.3.
4.2. Методика выбора варианта алгоритмического обеспечения.
4.2.1. Обоснование необходимости этапа моделирования для оценки эффективности предложений по алгоритмическому обеспечению, описанных в предыдущих главах
4.2.2. Методика обоснования эффективности предложений по совершенствованию алгоритмического обеспечения.
4.2.3. Классификация и описание показателей качества управления процессом помола, используемых для сопоставления алгоритмов управления согласно методике п.4.2.2.
4.2.4. Перечень сопоставляемых вариантов алгоритмического обеспечения системы управления процессом помола цемента в шаровой мельнице.
4.2.5. Схема проведения экспериментов
4.3. Результаты вычислительных экспериментов и предложения по составу алгоритмического обеспечения системы автоматизации процесса помола.
4.3.1. Перечень сценариев вычислительных экспериментов
4.3.2. Обобщенный для всех вариантов алгоритмического обеспечения алгоритм управления.
4.3.3. Описание используемых показателей качества
4.3.4. Сводка показателей качества, полученных при проведении основных экспериментов
4.3.5 Анализ полученных результатов.
4.4. Методика выбора числа и мест установки датчиков измерения косвенных показателей .
4.5. О возможности использования разработанных средств моделирования и алгоритмизации управления процессом помола в учебном процессе
4.6. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список терминов, условных обозначений и сокращений.
Список использованной литературы


Производственное назначение объектов постепенная, распределенная в пространстве переработка входного потока материала в конечный продукт. Изза особенностей технологии не удается получить постоянные во времени показатели качества конечного продукта. Непрерывный контроль прямых показателей качества готового продукта в реальном времени не всегда возможен. В связи с этим оперативное управление процессом производится на базе косвенных показателей, связь которых с прямым показателем носит недетерминированный характер. Информационные запаздывания в каналах управляющие воздействия показатели качества продукта настолько велики, что непосредственное использование этих показателей для определения управляющих воздействий проблематично. В таблице 1. Таблица 1. Пищевая Сушилка хлебопекарных дрожжей Пще Производство спирта. Печи для производства сахара и хлеба Гранулы влажного дрожжевого теста подаются питателем из бункера во входную часть сушильной камеры Под действием вибрации лотка и потоков горячего воздуха гранулы образуют кипящий слой, который постепенно перемещается к выходу аппарата Возмущающим воздействием является изменение начальной влажности продукта Основной показатель качества подъемная сила, которая должна быть не более мин. Горнодобы вающая, горно металлурги ческая Флотационные машины аналогично для флотационных машин на очистных сооружениях Непрерывный потох материала на входе Распределенная система ввода материала и отвода обобщенной или очищенной породы Возмущающие воздействия, влияющие на расход, плотность, количество твердого материала Качество получаемых концентратов, уровень извлечения полезных компонентов. Датчик, определяющий степень воздействия реагента на флотируемую пульпу. Продолжение таблицы 1. Строитель ных материалов Мельницы помола цемента Еще Вращающиеся печи обжига. Дробилки общеотраслевыс Входной поток материала, поступающего на помол, непрерывен во времени Измельчение сырья происходит по мере продвижения материала по мельнице, т. Качество готового продукта непостоянно во времени даже при постоянном входном потоке материала и не полностью детерминируется этим потоком изза неконтролируемы х возмущений Прямой показатель качества определяется в лаборатории суток оперативный показатель определяется в лаборатории 1 час. Доступные измерению вблизи внешней оболочки мельницы уровень шума напряжение. Далее в работе в качестве примера объекта, для которого возможно повышение эффективности систем управления на основе учета факторов недетерминированности функционирования, рассматривается один из объектов це. Построение математической модели процесса помола в терминах, позволяющих использовать аппарат оптимальных стохастических систем модель описана в данной главе, параграф 2. Усовершенствование алгоритмического обеспечения системы автоматизации цементной шаровой мельницы с использованием косвенных показателей, измеряемых в ряде точек на внешней оболочке мельницы. В отличие от алгоритмов, синтезированных на базе классических положений оптимального управления линейными объектами с квадратическим критерием качества , , учитываются ограничения на диапазон управляющих воздействий, что обеспечивает техническую реализуемость системы при одновременном увеличении точности воспроизведения задающих воздействий глава 4, параграф 3. Для решения данной задачи произведен синтез субоптимальной системы управления, учитывающей ограниченность допустимого диапазона управляющих воздействий и неполноту информации о вероятностных характеристиках возмущающих воздействий и измерительных помех теоре тические результаты изложены в главе 2. Применение методов субоптимальной фильтрации и прогнозирования векторов состояния и стохастических возмущений, позволяющих в реальном времени получать оценки нестационарных стохастических факторов по укороченной выборке предшествующих измерений глава 4, параграф 3 и приложения , 8. В работе предлагается новый алгоритм, основанный на обратной связи и построенный на отклонениях оценки выхода от задающего воздействия теоретические результаты изложены в главе 3.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.223, запросов: 244