Идентификация и автоматическое управление технологическим процессом вытяжки оптического волокна

• Автор: Галиуллин, Ренат Шагитович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Содержание
Введение.
1. Исследование вопроса автоматического управления и идентификации технологического процесса вытяжки оптического
волокна.

1.1 Технология производства оптического волокна

1.2 Задача идентификации нелинейных объектов типа Гаммерштейна.

2. Идентификация технологических объектов со структурой Гаммерштейна

2.1 Постановка задачи

2.3 Определение оптимальных планов идентификации.

2.4 Идентификация объекта со структурой Гаммерштейна с

известной входной динамической структурой

3. Контур управления диаметром вытягиваемого оптического волокна
3.1 Постановка задачи
3.2 Алгоритмы оптимального управления контуром
стабилизации диаметра
3.2.1 Робастный алгоритм
3.2.2 Адаптивный алгоритм
3.3 Алгоритм оценивания тренда диаметра вытягиваемого
волокна
4. Контур управления натяжением вытягиваемого оптического
волокна.
4.1 Построение моделей вытяжки оптического волокна.
4.2 Адаптивный апериодический регулятор в контуре
стабилизации натяжения.
4.3 Алгоритм оптимального управления контуром стабилизации натяжения
Заключение
Библиографический список.
Приложение.
Введение
Актуальность


Для минимизации потерь готовой продукции при вытяжке оптического волокна необходимо обеспечить нужную эффективность управления как в стационарном режиме вытяжки, так и в переходных режимах разгона башни вытяжки, когда скорость вытяжки увеличивается от начального до заданного значения. В связи с этим, актуальной задачей является построение адекватных моделей зоны перетяжки оптического волокна как объекта управления, а также разработка системы автоматического управления натяжением и диаметром вытягиваемого волокна в условиях возмущения по скоростям вытяжки, подачи преформы и её диаметру. Цель работы. Основная цель диссертационной работы состоит в разработке метода активной идентификации и синтезе автоматизированной системы управления технологическим процессом вытяжки оптического волокна, что приводит к сокращению доли выпускаемого некондиционного волокна. Выбор и исследование методов идентификации технологического процесса вытяжки оптического волокна. Определение оптимальных параметров эксперимента при идентификации исследуемого технологического объекта со структурой Гаммерштейна по экспериментальным данным. Синтез алгоритмов управления технологическим процессом вытяжки оптического волокна. Компьютерное моделирование процесса автоматической вытяжки оптического волокна. Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы математического анализа, аппарата г-преобразований, теории автоматического управления, теории дискретных систем управления, экспериментальные методы исследования объектов и систем управления. Научная новизна. Диссертационная работа расширяет и углубляет теоретические представления в области математического моделирования и синтеза систем автоматического управления технологическим процессом вытяжки оптического волокна. Получено новое представление технологического процесса вытяжки оптического волокна по экспериментальным данным, которое отличается вводом нелинейности в структуру объекта, что позволяет получить оптимальное решение задачи синтеза системы автоматического управления объектом со структурой Гаммерштейна для данного процесса. Получено решение задачи оптимального управления процессом в стационарном и нестационарном режимах вытяжки оптического волокна, которое отличается от известных учетом влияния тренда диаметра преформы, что позволяет определить алгоритм корректировки скорости сё подачи. На основе впервые полученных математических моделей зоны перетяжки найдены оптимальные настройки цифрового регулятора системы автоматического управления натяжением вытяжки, которые отличаются определением их аналитических зависимостей от скорости вытяжки, что позволяет' обеспечить заданное значение натяжения и сократить выпуск некондиционного волокна. Практическая полезность работы. Реализация результатов работы. Результаты диссертационных исследований использованы в виде алгоритмического, математического, программного и аппаратного обеспечения при разработке и внедрении автоматизированных информационно-управляющих систем процессом изготовления волоконно-оптических кабелей в ЗАО «Самарская оптическая кабельная компания», а также в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет». Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Информационно - измерительные и управляющие системы (ИИУС-)» (Самара, ), Международном научном конгрессе «Нейробиотелеком-» (Санкт-Петербург, ), VII Всероссийской научно-практической конференции «Молодежь и современные информационные технологии (Томск, ),. Международной научно-практической конференции «Наука и современность - » (Новосибирск, ), I Международной заочной научно-технической конференции «Информационные технологии. Радиоэлектроника. Телекоммуникации 1ТЯТ-» (Тольятти, ), Международной ШЕЕ Сибирской Конференции по управлению и связи ВСОМ-) (Красноярск, ). Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 9 печатных работ, из них 2 статьи в периодических научных изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем работы.