Алгоритмическое обеспечение робастных систем регулирования процессов теплообмена в пищевых производствах

• Автор: Полянская, Полина Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Глава 1. Анализ особенностей объектов управления пищевых производств и методы синтеза систем

регулирования

1.1. Общая характеристика технологических процессов и

аппаратов пищевых производств как объектов управления

1.1.1. Нестационарность объектов управления пищевых производств

1.1.2. Объекты регулирования с запаздыванием

1.2. Методы расчета АСР

1.3. Расчет параметров регуляторов по условию достижения в

системе максимальной апериодической степени устойчивости

1.4. Методы повышения качества регулирования объектов

с неблагоприятной динамикой

1.4.1.Каскадные АСР
1.4.2.Системы регулирования с воздействием по производной вспомогательной координаты
1.4.3. Регулирование объектов с запаздыванием
1.5. Робастные системы управления
1.6. Постановка задачи исследования
Глава 2.Тепловые объекты с распределенными параметрами
2.1. Методология синтеза математических моделей тепловых
объектов с распределенными параметрами
2.1.1. Особенности теплообменных аппаратов пищевых
производств и их математических моделей
2.1.2. Общие подходы к получению передаточных функций
тепловых объектов
2.2. Получение математических моделей типовых теплообменников
2.2.1. Теплообменник “труба в кожухе”
2.2.2. Теплообменник “труба в трубе”
2.3. Аппроксимация математических моделей для разработки
систем регулирования
2.4.Выводы по главе
Глава 3.Системы регулирования, рассчитанные по
критерию максимума апериодической устойчивости
3.1.Сравнение предельной степени устойчивости типовых регуляторов в одноконтурных системах с запаздыванием
3.2. Оценка прямых показателей качества переходного процесса
в замкнутой системе
3.3. Расчет регуляторов в двухконтурных системах
регулирования по критерию максимума апериодической устойчивости
3.3.1. Вывод расчетных соотношений для каскадной системы
3.3.2. Вывод расчетных соотношений для системы с дополнительным воздействием по производной вспомогательной выходной величины
3.4. Максимально достижимая степень устойчивости каскадной
системы
3.5. Выводы по главе
Глава 4. Исследование систем регулирования процессов теплообмена в производстве пива
4.1. Процессы брожения и дображивания в технологии пива и технологический аппарат для их проведения
4.1.1. Цилиндроконический танк (ЦКТ) - аппарат для брожения и холодной выдержки пива
4.1.2. Охлаждение пивного сусла в цилиндроконическом танке
4.2. Исследование зоны охлаждения ЦКТ как объекта регулирования
4.2.1. Зона охлаждения ЦКТ как теплообменник «труба в кожухе»
4.2.2. Экспериментальное определение кривой разгона объекта
4.2.3. Математическая модель объекта и моделирование замкнутой системы регулирования температуры
4.3. Регулирование процесса быстрого охлаждения пива посредством каскадной системы
4.4. Рекомендации по организации каскадной системы регулирования температуры пивного сусла в ЦКТ
4.5. Выводы по главе
Основные результаты работы
Список литературы
Условные обозначения
Приложения

Я+(0) = /.
Решение (2.7)-(2.8) известно и имеет вид
Н+(х,р) = ещ'(р,-м°)х Ух>0.
(2.8)
(2.9)
Правая часть выражения (2.9) содержит матричную экспоненту, которая в общем случае может быть определена с использованием теоремы Кэли-Гамильтона [29], что, однако, требует громоздких вычислительных процедур. Ситуация значительно упрощается, когда матрица в показателе экспоненты М;1(р1-М0) имеет различные собственные числа, количество которых равно порядку размерности матрицы. Это - практически важный случай, для которого существует каноническое преобразование, приводящее множитель при х в показателе экспоненты к диагональной форме, что существенно облегчает решение.
Как известно из [18], решение (2.7) с учетом (2.9) получается как сумма:
1) решения соответствующей однородной системы (2.8)
Правая часть (2.13) содержит сомножители, не зависящие от г, которые можно вынести из-под интеграла. Действительно
Р1-т«-г) -еЩ'р1хе-Щ'Ц?е~м''р,ге(2 14)
Соберем эти сомножители
(2.10)
(2.11)
ЫХ’Р) = | Н+(х-г,рЩ] (У(г,0+)+Щг,р)й?г (2.12)
где г - переменная, по которой ведется интегрирование. Рассмотрим выражение для Н+(х-г,р).
Н,(х-г,р)=^Щт
(2.13)