Основы построения автоматизированных систем иерархически-взаимосвязанного управления сложными технологическими процессами переработки природного сырья

Основы построения автоматизированных систем иерархически-взаимосвязанного управления сложными технологическими процессами переработки природного сырья

Автор: Мокрова, Наталия Владиславовна

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Москва

Количество страниц: 337 с. ил.

Артикул: 4946162

Автор: Мокрова, Наталия Владиславовна

Стоимость: 250 руб.

Основы построения автоматизированных систем иерархически-взаимосвязанного управления сложными технологическими процессами переработки природного сырья  Основы построения автоматизированных систем иерархически-взаимосвязанного управления сложными технологическими процессами переработки природного сырья 

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНОГО СЫРЬЯ
1.1. Рациональное использование природного сырья в химической технологии
1.2. Особенности многостадийных производственных процессов
1.3. Теоретические основы методов анализа сложных структур
1.4. Базовые принципы управления технологическими объектами.
1.4.1. Анализ особенностей объектов управления
1.4.2. Основные подходы к построению систем управления
1.4.3. Оптимальное управление в сложных технологических системах.
1.5. Типовые задачи управления химикотехнологическими процессами
1.6. Постановка целей и задач исследования
1.7. Основные результаты первой главы.
ГЛАВА 2. ИЕРАРХИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОМЕРНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ
2.1. Процессы централизации и децентрализации управления промышленными объектами.
2.2. Структуризация и постановка задачи декомпозиции
2.3. Формализация задачи разбиения на подсистемы
2.4. Оценка времени решения задачи управления.
2.5. Эффект декомпозиции в многомерных системах.
2.6. Направления исследования иерархических систем
2.7. Основные результаты главы
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
3.1. Определения условий построения систем управления
3.2. Декомпозиция системных задач управления.
3.3. Выбор методов децентрализованного управления
3.3.1. Методы декомпозиции в иерархических системах
3.3.2. Реализация метода неявной декомпозиции
3.3.3. Особенности и анализ процедуры принятия решения в методе явной декомпозиции.
3.4. Структурная декомпозиция и динамические задачи управления
3.4.1. Динамическое программирование в управлении многостадийными технологическими процессами
3.4.2. Методологические основы декомпозиции во времени
3.4.3. Анализ задачи идентификации ситуаций.
3.4.4. Формализация и использование декомпозиции во времени
3.5. Способы решения задачи оптимального управления.
3.6. Основные результаты третьей главы
ГЛАВА 4. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕТОДОВ РЕШЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗАДАЧ.
4.1. Экстремальные задачи в теории исследования операций
4.2. Поисковые методы решения экстремальных задач.
4.2.1. Аппроксимация как методология решения задач
4.2.2. Метод аппроксимирующего программирования.
4.2.3. Эффективность алгоритмов и выбор методов оптимизации
4.3. Разработка и исследование алгоритмов иерархического управления
4.4. Многокритериальная оптимизация при управлении сложными технологическими системами
4.4.1. Выбор способов решения многокритериальных задач
4.4.2. Существенные факторы в характеристике системы
4.5. Закономерности построения моделей технологических процессов
4.5.1. Постановка задачи
4.5.2. Алгоритм аппроксимации экспериментальных данных
4.5.3. Анализ качества модифицированных моделей.
4.6. Основные результаты главы
ГЛАВА 5. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОСТАДИЙНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ КОБАЛЬТА.
5.1. Систематизация способов переработки ископаемой руды
5.2. Перспективные схемы очистки кобальтовых растворов
5.3. Анализ процесса очистки многокомпонентных растворов
5.4. Постановка задачи управления производственным процессом
5.5. Построение моделей многостадийного процесса
5.6. Анализ динамических процессов в каскаде реакторов непрерывного действия.
5.7. Способы реализации оптимального управления процессом очистки кобальтовых растворов.
5.7.1. Вычислительные особенности методов управления многостадийными процессами
5.7.2. Анализ структурных схем и выбор методов управления.
5.8. Основные результаты пятой главы
ГЛАВА 6. СИСТЕМНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ
6.1. Тенденции производства и потребления активированных углей
6.2. Основные подходы к переработке ископаемых углей
6.3. Постановка задачи оптимального управления
6.4. Методы оценки качества углеродных адсорбентов
6.4.1. Теоретические основы адсорбции и особенности структуры пористых материалов.
6.4.2. Исследование пористой структуры активированных углей.
6.4.3. Обоснование метода расчта параметров микропористой структуры.
6.5. Анализ способов переработки природного сырья в промышленный уголь
6.6. Примеры синтеза технологий производства активных углей
6.6.1. Производство сорбентов в многоканальных печах активации
6.6.2. Многостадийная схема производства активированных углей
6.6.3. Эффективное использование отходов и реактивация углей
6.7. Основные результаты главы.
ГЛАВА 7. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ТЕРМООБРАБОТКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ АКТИВИРОВАННЫХ УГЛЕЙ
7.1. Выбор сырья и основные стадии производства сорбентов
7.2. Математическое моделирование стадий при реализации иерархического управления
7.2.1. Моделирование процесса сушки
7.2.2. Моделирование подсистемы карбонизации.
7.2.3. Методика построения модели процесса активации.
7.3. Иерархическая структура системы управления
7.4. Разработка системы управления каскадом печей
7.4.1. Постановка задачи.
7.4.2. Реализация управления стадиями сушки и карбонизации
7.4.3. Оптимальное управление стадией активации
7.5. Синтез системы взаимосязанного управления.
7.6. Основные результаты главы.
ГЛАВА 8. ПРОБЛЕМАТИКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ
МНОГОМЕРНЫМИ ТЕРМОПРОЦЕССАМИ.
8.1. Комплексное автоматизированное управление печами активации .
8.1.1. Анализ задачи управления многоканальной печью.
8.1.2. Структуризация объекта управления.
8.1.3. Концепция построения подсистем автоматизации
8.1.4. Автоматизация процесса выгрузки и качество продукта.
8.2. Разработка системы управления многоэлементным объектом
8.2.1. Постановка задачи управления совокупностью оборудования .
8.2.2. Обобщнные характеристики совокупности.
8.2.3. Обоснование выбора критерия оптимальности
8.2.4. Вывод математической модели совокупности.
8.3. Реализация оптимального управления совокупностью.
8.4. Основные результаты восьмой главы
ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Объекты управления класса СТС широко распространены, особенно в химической и нефтехимической промышленности, где характерны производства с многоэлементными и многостадийными технологическими процессам, реализующими переработку большого числа сырьевых продуктов в многообразные конечные продукты с использованием многочисленных и сложных технологических операций. Встречаются такие объекты и в других отраслях промышленности, что указывает на актуальность разработки для них общих методов и алгоритмов управления. На это направлены исследования, содержание и результаты которых изложенные в последующих разделах работы. Синтез систем управления, как известно, подразумевает следующие функции автоматическое слежение v программное регулирование у автоматическое управлениеx, оптимальное управление x, xi. В связи с этим, на основе опыта разработчики априори задают некоторый типовой набор элементов системы управления, а затем рекурсивно решают задачу параметрического синтеза о. Для описания и исследования объектов управления в классической ТАУ используют регулярные методы, основанные на теории дифференциальных уравнений, операционного исчисления, гармонического анализа и структурного моделирования, при заданных показателях качества , . В случае многомерных линейных объектов для синтеза систем управления необходим аппарат векторноматричного исчисления. Нелинейные системы управления в отличие от линейных не подчиняются принципу суперпозиции . Допущение о линейности 1. При этом для математической модели нелинейного объекта отсутствует единственная определнная структура и описание при помощи нелинейных дифференциальных уравнений. Динамика распределнных объектов описывается дифференциальными уравнениями в частных производных и универсальные методы синтеза систем управления отсутствуют. Создание дискретных систем управления может предполагать допущение о малом периоде дискретизации и переходе к непрерывной системе автоматического управления. В случае организации адаптивного управления , для недетерминированных объектов, известна принадлежность объекта Р к некоторому классу Яа, 5я Дгйсе произведение множеств структур, параметров объекта и помех. Задачу синтеза системы адаптивного управления решают с помощью регулярных или эвристических процедур. В условиях наличия неопределенностей рассмотрение входных и выходных величин как подмножеств и элементов приводит к вероятностным и нечетким описаниям систем. X на множество выходных величин , т. X х У . Если указанные преобразования, изза наличия неопределенностей, невозможно представить в виде функции, позволяющей получить выход по входу, множество X разделяют на подмножества неопределнных входов М и определнных , и X х М, х М х У. Применительно к недетерминированным нестатистическим объектам, где неопределенность не интерпретируется в вероятностных терминах, необходимо использование системы нечтких понятий и знаний, нечтких логических правил и нечтких выводов на их основе для формирования алгоритмов управления X. Нечткое управление представляет одно из направлений в современных технологиях управления и является одной из ветвей теории интеллектуальных систем . По сравнению с обычными системами управления нечткие системы имеют лучшую помехозащищенность, иногда быстродействие и точность за счет более адекватного описания реальной среды, в которой они функционируют , , но характеризуются систематической погрешностью, сложностью настройки, основанной на субъективном задании функции принадлежности. Теория нечтких множеств предложена Лотфи Заде для анализа и моделирования систем с большим количеством информации, в которых участвует человек, не поддающихся точному математическому анализу. Использование нечтких величин и лингвистических переменных, описание отношений между переменными с помощью нечтких высказываний и алгоритмов позволяет получить эффективные способы описания поведения сложных и плохо определнных систем, разрабатывать системы искусственного интеллекта, поиска информации, принятия решений и др. При построении СТС необходимо учитывать неопределнность исходной информации, неточность моделей объектов, нечеткость в принятии решений в многоуровневых системах, наличие человека как лица, принимающего решения ЛИР.

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: 0.224, запросов: 244