Оптимальное энергосберегающее управление смесительными машинами предприятий по производству и переработке полимерных материалов

• Автор: Кольтюков, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 172 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Смесительное оборудование

1.2 Энергетические характеристики процесса смешения

1.3 Аппаратные средства для систем управления

1.4 Постановка задачи исследования

2. ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ СМЕСИТЕЛЕЙ

2.1 Электроприводы смесительных машин

2.1.1 Электродвигатели постоянного тока
2.1.2 Асинхронные электродвигатели
2.1.3 Синхронные электродвигатели
2.2 Задачи оптимального управления многоприводным объектом
2.3 Полный анализ оптимального управления
2.4. . Особенности задач оптимального управления
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО
УПРАВЛЕНИЯ СМЕСИТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ
3.1 Задача оперативного проектирования
3.2 Алгоритмическое обеспечение оперативного проектирования систем оптимального энергосберегающего управления
3.3 Программно-технический комплекс оперативного проектирования СОЭУ
4. СИСТЕМЫ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
СМЕСИТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ
4.1 Идентификация моделей динамики
4.2 Анализ и синтез оптимального управления
4.3 Технические средства
4.4 Программное обеспечение управляющих устройств систем энергосберегающего управления

4.5 Результаты испытания системы оптимального энергосберегающего управления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Оптимальные программы управления разгоном электродвигателей резиносмеситея
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Основные характеристики микроконтроллера
АТМЕЬ АТ89Б8
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Устройство связи с объектом управления
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Схема электрическая принципиальная датчика тока
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Внедрения результатов работы на предприятиях

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И АББРЕВИАТУРЫ
А, В - параметры модели динамики объекта,
I - функционал,
Ь - синтезирующая переменная.
М - модель динамики объекта, т - число режимов загрузки смесителя,
Р - давление,
Б - синтезирующая функция,
I - текущее время, и - управляющие воздействие,
- возмущающие воздействие, у - выходная переменная, г - вектор фазовых координат, р - коэффициент корреляции, ф - параметр модели прогнозирования нагрузки, со - угловая скорость, ф - угол поворота,
51 - временной шаг прогноза,
ЗОУ - задача оптимального управления,
МСФ - множество состояний функционирования,
ОУ - оптимальное управление,
ПО - программное обеспечение,
СОЭУ - система оптимального энергосберегающего управления, Т - температура,
ЭД - электродвигатель,
ЭП - электропривод,

ботоспособность и надежность. У этой проблемы имеется несколько аспектов [16,101].
1-Необходимо обеспечить помехозащищенность контроллера от помех по входным цепям и питающей электросети. Современное производство характеризуется значительными электромагнитными полями от мощных силовых цепей, помехами от наводимых значительных электростатических потенциалов и прочее, а также помехами связанными с искажениями характеристик питающей электросети. Помехозащищенность обеспечивается гальваническими развязками, соответствующими фильтрами в УСО, блоках питания и др.
2-Требуется обеспечить работоспособность микропроцессорного контроллера при сбоях напряжения в питающей сети. Это особенно относится к ОЗУ микропроцессорного контроллера и к другим элементам ЗУ. При снижении напряжения или отключении питания в этих элементах не должно возникать необратимых искажений информации; появление таких искажений равнозначно отказу микропроцессорного контроллера. Работоспособность микропроцессорного контроллера при сбоях напряжения питающей сети обеспечивается рядом мероприятий. Прежде всего необходимо защитить элементы памяти. Наилучшие варианты достигаются при записи рабочих программ в ПЗУ или РПЗУ. Для предотвращения искажения информации в ОЗУ используют подпитку ОЗУ от независимого источника питания, например батареи или аккумулятора. При такой организации энергонезависимого ОЗУ важно применение элементов с малым током потребления. Возможно также применение дублирования, схем с самовосстанавливанием искаженной информации и т.п. Для надежной работы микропроцессорного контроллера при сбоях напряжения питания необходимо предусмотреть в программном обеспечении оптимальный вывод устройства из аварийной ситуации. При этом следует избегать перегрузки рабочей программы.