Разработка алгоритмов оптимального управления по двум критериям при производстве алюминия

• Автор: Стебенькова, Юлия Юрьевна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 116 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ

1.1. Анализ процесса производства алюминия

1.2. Анализ методов синтеза сложных многосвязных систем

1.3. Математическая модель процесса производства алюминия

1.4. Выводы

2. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ.

2.1. Синтез алгоритмов управления процесса производства алюминия симплексметодом.

2.2. Методы решения задач многокритериальной оптимизации.

2.3. Многокритериальные модели оптимизации.

2.4. Выводы
3. СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ метод свертки
3.1. Методика синтеза оптимальных алгоритмов.
3.2. Разработка метода оптимизации процесса управления но двум критериям при пересекающихся множествах параметров.
3.3. Выбор оптимальных параметров вектора управления.
3.4. Моделирование и исследование процессов оптимального управления по двум критериям.
3.5. Выводы
4. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕГО КОНТУРА ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ.
4.1. Разработка структуры подсистемы оптимального управления.
4.2. Исследование подсистемы оптимального управления в условиях БрАЗа
4.3. Рекомендации по внедрению системы
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При этом данный метод может применяться при решении задач с множеством критериев. Разработка вектора оптимального управления по двум критериям на примере процесса производства алюминия при пересекающихся множествах параметров. В диссертационной работе использовались методы: теории управления сложными многосвязными объектами, теории графов, матричного исчисления, линейной алгебры, регрессионного анализа и первичной обработки данных, топологии; симплекс-метод. Результаты работы получены с помощью следующих программных пакетов: Ма(ЬаЬ 6. Мар1е 6. ЕхсеГ. Данное направление исследований проводилось по заказу Братского алюминиевого завода. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях Братского государственного технического университета ( научно-техническая конференция - Братск, , научно-техническая конференция - Братск, ), а также на международных научно-технических конференциях в г. Новочеркасске ( г. По теме диссертаций опубликовано 6 работ, в том числе 2 статьи, 4 тезиса докладов. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Объем диссертации составляет 6 страниц основного текста, рисунков, 5 таблиц. Список литературы содержит наименований. Алюминий - химический элемент третьей группы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева (порядковый номер ; атомная масса . Устойчивых изотопов у алюминия нет. Установлено существование трех искусственных радиоактивных изотопов с массовыми числами . В химических соединениях алюминий обычно трехвалентен (АГ+). Во внешнем электронном слое атома алюминия (оболочка М) находятся три валентных электрона: два на ЗБ-орбите и один на Зр-орбите (р). Однако р-элсктрон слабее связан с ядром атома алюминия, чем два спаренных Б-элекгрона. Потенциалы ионизации для них соответственно равны: 5. Технически чистый алюминий (. А1) плавится мри 8°С. Температура плавления алюминия высокой чистоты (. А1) составляет 0. С. Скрытая теплота плавления алюминия - около кал/г. Кипит алюминий при °С. Плотность ег о в твердом состоянии (при °С) равна 2. С) 2. При плавлении объем алюминия увеличивается на 6. Вязкость и поверхностное натяжение при °С расплавленного алюминия технической чистоты составляют соответственно 0. Алюминий легко подвергается механической обработке: прокатке, резанию, ковке и т. Алюминий является хорошим проводником электричества и тепла. Электропроводность алюминия составляет в зависимости от степени его чистоты . А1) - . А1) от электропроводности меди. Существует два основных направления в получении алюминия: электролитический способ; электротермический способ. В настоящее время современное производство широко использует получение алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов в плоских ваннах (электролизерах), которые футерованы углеродистыми материалами. На подине ванны находится слой расплавленного алюминия, выше его - слой электролита. Сверху в ванну опущен анод, частично погруженный в электролит. Катодом служит расплавленный алюминий. Электролит представляет собой расплавленный криолит (ЫаяАШб) с небольшим избытком А1Рз, в котором растворен глинозем (А0з). В состав электролита также входят №Р, СаР2, М^*Р2, и? Температура процесса электролиза близка к температуре плавления указанной выше смеси и составляет 0-5°С; массовая доля глинозема составляет от 1 до 8 %. Процесс электролиза состоит в электролитическом разложении глинозема, растворенного в электролите (А0з=2А1+1. На катоде выделяется алюминий, на аноде происходит окисление выделяющимся кислородом углерода с образованием смеси С и СО. А+1. С=2А1*И. При электролизе на практике расходуется глинозем, углеродистый анод, фтористые соли, а также электроэнергия, необходимая для осуществления электрохимического процесса и поддержания требуемой температуры процесса. Важным структурным звеном в технологии электролитического производства алюминия является электролизер. В нашем случае это электролизер с верхним токоподводом, общий вид которого представлен на рис. Электролизер с верхним токоподводом в поперечном разрезе показан на рис. Здесь.