Автоматизация процессов нагрева битума на асфальтосмесительных установках

• Автор: Кварчия, Леон Гурамович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с.

ГЛАВА 1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РАЗОГРЕВА БИТУМА НА АСФАЛЬТОСМЕСИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ И МЕТОДЫ ИХ АВТОМАТИЗАЦИИ

1.1. Назначение и классификация асфальтосмесительных установок

1.2.Асфальтосмесительные установки непрерывного действия

1.3.Состав и свойства асфальтобетонных смесей

1.4. Нагреватели битума

1.5.Формирование качества асфальтобетонных смесей

автоматизированной системой управления

1.6. Выбор направлений исследований систем автоматизации тепловых процессов производства асфальтобетонных смесей

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ И КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ БИТУМА

2.1. Задача разработки модели тепловых

процессов
2.2. Синтез математических моделей процессов тепловой обработки битума
2.3. Выбор критерия оптимизации
2.4. Оценка сравнительной эффективности критериальных функций управления тепловыми процессами
2.5. Управляемость и наблюдаемость объекта тепловой обработки битума
2.6. Модель нагревателя битума Д-506А
Выводы к главе

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ СИСТЕМ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ БИТУМА
3.1. Постановка задачи оптимального управления процессами тепловой обработки битума
3.2. Оптимальное управление нагревателем битума Д-506А
3.3. Влияние инерционности объекта на закон оптимального управления
3.4. Оптимальный алгоритм управления изотермической выдержкой в нагревателе битума Д-506 А
3.5. Расчет алгоритмов и процессов для системы управления изотермической выдержкой в нагревателе битума Д-506 А
3.6. Оптимальный по быстродействию процесс в нагревателе битума Д-506А
3.7. Замкнутая система управления нагревателя битума Д-506А
3.8. Управление нагревателем битума Д-506А, близкое к оптимальному
3.9. Алгоритм оптимального управления процессом поддержания постоянной температуры нагревателя битума Д-649 А
Выводы к главе
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ БИТУМА
4.1.Моделирование адаптивной системы регулирования
4.2. Математическое моделирование систем автоматического управления термообработкой битума
4.3. Измерение температуры битума в процессе термообработки
Выводы к главе
Основные выводы и результаты работы
Литература
Новые тенденции технического и технологического перевооружения строительной отрасли в изменившейся экономической ситуации, ужесточение технических условий и норм на выпуск готового продукта, диктуют принятие только таких решений, которые обеспечат существенное улучшение наиболее значимых показателей производства.
Возможность перехода к более прогрессивным и экономически целесообразным методам автоматизированного управления связана с изменением технической базы строительного производства и комплектованием его новейшими . средствами измерительной микропроцессорной техники. Это позволяет предложить новые, нетрадиционные технические решения, принципиально изменить сам подход к решению проблемы автоматизации тепловых процессов.
Технико-экономические преимущества заводов и установок с непрерывной технологией производства, по сравнению с аналогами периодического действия очевидны и заключаются в значительном снижении стоимости приготовления смесей, уменьшении трудоемкости, расхода электроэнергии, значительном сокращении массы оборудования, сроков его монтажа и демонтажа, габаритов сооружений, повышения производительности и качества продукции. Однако, проблема непрерывного производства строительных смесей - сложная задача, которая охватывает круг вопросов, связанных с разработкой новых принципов и методов автоматизации. Только таким образом удается существенно повысить технико-экономические показатели производства и в первую очередь снизить себестоимость готовой продукции, избежать влияния значительных колебаний количественных и качественных характеристик сырья, отклонений режимов функционирования отдельных агрегатов на характеристики строительных смесей.

нескольких частных критериев в один общий. Здесь следует заметить, что функционал (2.14) целесообразно применять для стабилизирующих оптимальных систем управления.
Функционал оптимальности может быть получен, если рассматривать объект управления и управляющее устройство как две оперирующие стороны. Взаимодействие двух оперирующих сторон при наличии потерь энергии в окружающую среду в соответствие с законом сохранения энергии может охарактеризоваться следующей зависимостью: rJF
= n fa-Ej+N, (2.15)

где Е]>Еос; П - коэффициент пропорциональности; Еос - энергетический потенциал окружающей среды; N— управляющий энергетический поток.
Если исходить из того, что окружающая среда «стремится» снизить потенциал объекта управления относительно окружающей среды, то ей следует приписать цель Fx:
Fx = Ех (г) = Дп(£, -Ej+Nix-± min; (2.16)

управляющее устройство при этом «стремится» повысить потенциал объекта относительно окружающей среды, тогда ему следует приписать F2:
F2 = Ех (г) —> max или F2 = -Ех (Т)-> min (2.1V)
Для того, чтобы каждая из сторон была наиболее близка к своей цели, необходимо достижение экстремума обобщенного критерия, который образуется из частных критериев (2.16) и (2.17)
J2 =FxF2 = -Ех (:Т)ЕХ (Г) -+ min,
или с учетом (2.16):
j; = - |[п(£, - Еос) + тфг ■ ДгДе, - F J + Nh ^ min. (2.18)
о о
При совпадении целей объекта и управляющего устройства, когда они оба «стремятся» к понижению потенциала объекта относительно