Оптимизация использования энергетических ресурсов в технологических процессах сельскохозяйственного производства методами вычислительного эксперимента

Оптимизация использования энергетических ресурсов в технологических процессах сельскохозяйственного производства методами вычислительного эксперимента

Автор: Бровцин, Виктор Николаевич

Шифр специальности: 05.20.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2004

Место защиты: Санкт-Петербург

Количество страниц: 373 с. ил.

Артикул: 2636191

Автор: Бровцин, Виктор Николаевич

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРМДЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Технические возможности повышения эффективности использования энергетических ресурсов в сельскохозяйственном производстве.
1.2. Краткий обзор и анализ средств контроля и автоматизации технологических процессов объектов первого уровня
1.3. Использование средств вычислительной техники
в сельскохозяйственном производстве.
1.4. Краткие сведения о математических моделях технологических процессов объектов сельскохозяйственного назначения
1.4.1. Краткий обзор уравнений математической физики.
1.5. Основные задачи исследования
2. ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ОБЪЕКТОВ И ПРОЦЕССОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
2.1. Обоснование метода научных исследований.
2.1.1. Математическое моделирование и вычислительный экспериментоснова синтеза оптимальных систем.
2.2. Идентификация параметров моделей процессов и объектов сельскохозяйственного назначения с использованием вариационных методов решения экстремальных задач.
2.2.1. Постановка и особенности задачи идентификации
2.2.2. Корректность постановки и регуляризация задачи
определения параметров модели.
2.2.3. Методика решения задачи идентификации.
2.2.4. Пример. Идентификация параметров модели разогрева
двигателя трактора Кировец К
2.3. Исследование теплофизических характеристик
капиллярно пористых и коллоидных материалов.
2.3.1. Обоснование метода определения теплофизических
характеристик капиллярно пористых материалов.
2.4. Определение параметров переноса и коэффициентов
граничных условий методом решения обратных задач
2.4.1. Вводные замечания.
2.4.2. Определение эффективного коэффициента теплоотдачи
с поверхности обогреваемого бетонного пола
2.4.3. Определение численных значений коэффициентов
влагопереноса в тепличной почве.
2.5. Выводы к главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНЫХ РЕЖИМОВ
В ПРОФИЛИРОВАННОЙ ПОЧВЕ.
3.1. Общие замечания.
3.2. Математическое описание процессов тепло имассопереноса
в корнеобитаемом слое почвы.
3.2.1. Граничные условия теплопереноса на поверхности почвы
3.2.2. Граничные условия влагопереноса на поверхности почвы.
3.2.3. Граничные условия на нижней границе почвенного массива.
3.3. Исследование процессов тепло и влагопереноса
в профилированных почвах на ЭВМ.
3.3.1. Подготовка математического описания процессов
тепло и влагопереноса.
3.4. Результаты решения задачи задачи тепло и влагопереноса
в профилированной почве
4. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Разработка системы электрообогрева субстрата
в стеллажных теплицах
4.1.1. Вводные замечания
4.1.2. Математическое описание процессов теплопереноса
в обогреваемом стеллаже
4.1.3. Выбор метода решения
4.1.4. Определение энергетических и конструктивных
параметров ЭНУ обогреваемого стеллажа
4.1.5. Определение геометрических параметров защитного экрана электронагревательного устройства
4.1.6. Определение параметров регулирующих устройств
температуры субстрата
4.2. Определение конструктивных и энергетических параметров устройства электроподогрева дна канала для удаления навоза
4.3. Оптимизация конструктивных и энергетических параметров элекгрогелиоводонагревателей для доильных площадок
4.3.1. Описание установки
4.3.2. Математическое описание работы электрогелиоводоподогревателя
4.3.3. Результаты исследования электрогелиоводоподогревателя
5. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА
АДАПТИВНОГО АЛГОРИТМА УПРАВЛЕНИЯ.
5.1. Назначение, цель и основные задачи синтеза адаптивных алгоритмов управления.
5.1.1. Обоснование и выбор методов адаптации.
5.1.2. Методика постановки задачи синтеза адаптивного алгоритма управления.
5.2. Решение основных задач адаптивного управления.
5.2.1. Идентификация.
5.2.2. Принятие решения определение оптимальных значений управляющих воздействий.
5.2.3. Исполнение принятого решения
5.3. Синтез и исследования системы управления на полунатурной
моделирующей установке.
5.4. Пример. Разработка адаптивного алгоритма управления
для подсистемы раздачи концкормов
5.5. Адаптивные алгоритмы управления с минимальной
дисперсией.
5.5.1. Вводные замечания.
5.5.2. Описание и модификации алгоритмов с минимальной
дисперсией.
5.5.3. Анализ полюсов и нулей системы управления с РМД.
5.5.4. Устойчивость замкнутого контура управления
5.5.5. Влияние весового коэффициента на регулируемую величину
5.5.6. Методика проектирования алгоритма управления с минимальной дисперсией.
5.5.7. Синтез адаптивного алгоритма с минимальной дисперсией
на примере управления пропашным агрегатом
6. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СУШКИ ЗЕРНА В ШАХТНЫХ ЗЕРНОСУШИЛКАХ
6.1. Объект исследования.
6.1.1. Критерии оптимизации и тенденции развития систем
управления сушкой семенного зерна
6.2. Построение математической модели процесса сушки зерна.
6.2.1. Математическое описание процесса сушки в слое зерна.
6.2.2. Математическое описание процесса сушки зерна
в шахтных зерносушилках
6.3. Методика решения системы уравнений процесса сушки зерна
в шахтных сушилках.
6.3.1. Идентификация модельных коэффициентов.
6.3.2. Блок формирования климатических условий и влажности поступающего зерна.
6.4. Теоретические и экспериметапьные исследования шахтной зерносушилки С.
6.4.1. Техническая характеристика зерносушилки С
и режимы сушки.
6.4.2. Оптимизация конструктивных и энергетических параметров
шахтной зерносушилки С
6.5. Синтез подсистемы управления сушкой
семенного зерна в шахтной зерносушилке С
6.5.1. Функциональная схема системы сбора данных и управления процессом сушки зерна.
6.5.2. Алгоритм управления
6.6. Установка для экспериментального исследования макетного
образца ПУССЗ методом вычислительного эксперимента.
6.7. Результаты исследований макетного образца ПУССЗ
6.7.1. Определение качества ПУССЗ из переходного процесса.
6.7.2. Определение качества ПУССЗ в режиме нормального функционирования.
6.8. Выводы к главе.
7. ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
7.1. Вводные замечания
7.2. Методы оптимизации поиска экстремума.
7.2.1. Определение градиента показателя качества
7.2.2. Методы определения параметра к.
7.3. Выбор средств управления и обоснование структуры экстремальной системы управления
7.4. Анализ нелинейных и динамических свойств экстремальных
систем сельскохозяйственного назначения
7.4.1. Формулировка исходных выражений для критерия качества
7.4.2. Описание динамических свойств объекта управления.
7.4.3. Нелинейности средств управления
7.5. Сглаживание помех в экстремальных
системах управления.
7.6. Этапы решения задачи синтеза алгоритма экстремальной
системы управления
7.7. Экстремальное управление положением линии тяги
при работе пахотного агрегата.
7.8. Экстремальное управление производительностью пахотного
агрегата с изменяемой шириной захвата плуга
7.9. Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Фермеры этих стран убедились в их надежности, эффективности использования для решения многих коммерческих и производственных задач, в значительной экономии средств и времени. При покупке компьютерной техники фермер несет значительные затраты, но они окупаются скоро, вследствие снижения затрат труда, расходов на топливноэнергетические ресурсы, корма и т. В последнее время электроника стала использоваться не только при компьютеризации стационарных технологических процессов тепличное хозяйство, мясомолочное производство, переработка и хранение продукции и т. Выставки Сима и Сима дают основание утверждать, что тракторное и сельскохозяйственное машиностроение стремительно входят в век элекгроники и компьютеризации 6. Практически все ведущие сельскохозяйственные фирмы ведут работы по созданию и производству многофункциональных бортовых компьютеров для самоходных и прицепных машин 2,5,6,1,6. Обстоятельные1 обзоры по адаптивным системам приведены в 2,5,0,1,2,3. К сожалению, в нашей стране данный процесс находится в начальной стадии. Оснащенность АПК в г. Предприятия и организации АПК лишь на 5 потребности оснащены, автоматизированными системами управления и вычислительной техникой. Только небольшое число ферм и тепличных хозяйств в нашей стране оснащено компьютерами 7,0. Это означает, что мы стоим на пороге компьютеризации сельского хозяйства, который обещает быть очень интенсивным. Описанное выше в первом приближении характеризует состояние использования компьютеров в сельском хозяйстве на современном уровне. Тщательный обзор литературы по информационным технологиям в животноводстве и растениеводстве 0,, применению электроники в процессах послеуборочной обработки зерна ,1 и использованию бортовых микрокомпьютеров для самоходных и прицепных машин 6 не выявил фактов использования адаптивных алгоритмов управления этими процессами и агрегатами. Аналогичные предпосылки имеются и в растениеводстве . Есть все основания утверждать о необходимости разработки адаптивных систем управления при автоматизации мобильных агрегатов тракторов, комбайнов, почвообрабатывающих и посевных машин, средств заготовки кормов и т. Сказанное выше дает основание утверждение, что к настоящему времени имеются как средства вычислительной техники, так и устройства снятия информации датчики и исполнительные механизмы для разработки и внедрения адаптивных систем управления процессами сельскохозяйственного производства. Таким образом, предлагаемые НИИМЭСХ РФ к разработке средства и алгоритмы управления уже сейчас достаточно актуальны, тем более, что последние относятся к классу самообучающихся, что является высшим уровнем при решении проблем автоматизации. Для одномерных систем управления целесообразнее использовать модели первого вида, так как коэффициенты передаточных функций объектов и возмущений непосредственно входят в алгоритмы управления Многомерные объекты лучше описывать системой дифференциальных уравнений, так как для их решения существуют эффективные методы матричной алгебры. Для существенно нелинейных процессов могут быть использованы модели произвольной формы. В случае невыполнения этих требований, а также для идентификации параметров моделей произвольной формы можно использовать вариационные методы решения экспериментальных задач. Для сельскохозяйственных процессов и агрегатов, учитывая специфику условий их эксплуатации, по мнению ряда авторов 9,1,8, наиболее целесообразными динамическими характеристиками следует считать передаточные функции и частотные характеристики. Они дают наиболее полное и физически ощутимое представление о реакциях агрегата на различные возмущения и управляющие воздействия, а также о переходных и установившихся процессах при его работе. Прежде всего, следует отметить представления моделей для многих сельскохозяйственных объектов в виде передаточных функций по отношению к различным управляющим воздействиям II как и по отношению к другим возмущениям V см. Рис. Циииь. Объект управления
Значения показателей степени полиномов причем т п обусловлены конкретными свойствами объектов управления.

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: 0.214, запросов: 227