Повышение эффективности автоматического регулирования температуры инерционных технологических объектов с применением импульсного энергетического метода

• Автор: Давыдов, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Содержание

Основные сокращения и обозначения.

Введение
Глава 1 Анализ современных технологических процессов, объектов управления, технологических параметров, способов регулирования и проблем

автоматического регулирования.

1.1 Анализ регулируемых параметров современных технологических

процессов

1.2 Свойства тепловых технологических объектов управления, виды и

параметры переходных характеристик

1.3 Критерии качества регулирования

1.4 Алгоритмы, законы, способы регулирования технологических параметров, алгоритмы автонастройки.
1.5 Анализ вопросов автоматического регулирования параметров технологических процессов.
Основные выводы и формулировка задач.
Глава 2 Исследование импульсного энергетического метода регулирования температуры технологических объектов
2.1 Описание импульсного энергетического метода регулирования параметров объектов.
2.2 Исследование влияния энергии управляющего воздействия на параметрическое состояние объекта.
2.3 Исследование параметров переходных процессов при воздействии на объект одиночного управляющего импульса
2.4 Математическое моделирование переходного процесса и определение параметров управляющего импульса
2.5 Экспериментальное исследование переходных процессов тепловых объектов при импульсном управляющем воздействии.
2.6 Способ автоматической стабилизации состояния объекта,
основанный на импульсном энергетическом методе
Глава 3 Разработка и исследование адаптивной системы автоматического регулирования с применением импульсного энергетического метода
3.1 Разработка алгоритма управления.
3.2 Математическое моделирование процесса регулирования.
3.3 Оптимизация параметров алгоритма регулирования.
Выводы.
Глава 4 Исследование работоспособности адаптивной САР температуры с
применением импульсного энергетического метода.
4.1 Описание адаптивной САР температуры с применением импульсного энергетического метода.
4.2 Исследование устойчивости разработанной САР температуры .
4.3 Сравнение качества регулирования разработанного и существующих промышленных регуляторов
Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Актуальность автоматического управления возросла настолько, что уже сложно представить современное производство без средств автоматизации: автоматической регистрации параметров технологических процессов, автоматического. Все большее количество технических объектов подвергается автоматическому управлению, способному поддерживать технологические параметры объектов управления в заданных диапазонах с высокой точностью по сравнению с ручным регулированием. Примерами технических объектов являются движущиеся объекты (суда, самолеты, автомобили), объекты энергетики (печи, теплообменники, парогенераторы, холодильные установки, сушильные камеры, электрические генераторы, двигатели и другие преобразователи энергии), объекты химической промышленности (реакторы, автоклавы, мешалки и другие аппараты), объекты машиностроения и металлургии (станки и обрабатывающие центры, прокатные станы, литейное оборудование), бытовая техника (утюги, холодильники, кондиционеры, увлажнители) и т. Управляемыми параметрами для технических объектов являются физико-химические переменные, характеризующие их состояние или поведение (механические координаты, температура, напряжение и ток, давление, влажность, расход, концентрации компонентов В смесях И Т. Несомненно, что к параметрам технологических процессов, представляющим особый интерес для инженеров систем управления, относятся те, которые определяют режимы обработки, а, следовательно, качество выпускаемой продукции. Далее приводится анализ основных технологических процессов современного производства и технических объектов с целью выявления наиболее распространенных регулируемых технологических параметров. Одной из самой распространенной отраслью промышленности, без которой невозможно представить повседневную жизнь, является пищевая промышленность. При производстве хлебобулочных изделий важным процессом является выпекание. При выпекании хлебобулочные изделия располагаются на конвейере, перемещающем их по зонам технологического процесса, в которых регулируются технологические параметры: температура и влажность. При производстве пищевых продуктов проблемы сохранения их качества имеют первоочередное значение. Предотвращению порчи продуктов, увеличению сроков их хранения способствует своевременная термообработка (пастеризация), при которой под воздействием заданной температуры уничтожается болезнетворная микрофлора. При обработке макаронных изделий, овощей, фруктов, грибов и др. Процесс сушки состоит из нескольких последовательных этапов с определенной длительностью, во время которых поддерживаются необходимые значения температуры и влажности в сушильном шкафу. Приготовление шампанских вин, лимонада, кваса и других газированных напитков - сложный технологический процесс газирования, который предполагает контроль и регулирование температуры и давления углекислого газа. Технология изготовления мясных и колбасных изделий использует процессы термообработки или копчения в термокамере, которые требуют точное поддержание определенной температуры и влажности на каждой стадии процесса. При производстве консервов и тушеного мяса используются автоклавы, в которых под воздействием высокой температуры и еще одного регулируемого параметра - давления, процесс варки мяса ускоряется. При охлаждении продуктов, изготовлении и хранении мороженого промышленными холодильными установками регулируется температурный режим. Основные технологические процессы, используемые в других отраслях промышленности. При термообработке металлов и других материалов (закалка, отжиг, нормализация и др. Для резания металлов на производстве применяются газовые горелки. Для кислородно-ацетиленовой горелки регулируются уровень мощности, характеризующаяся расходом газовой смеси, и температура пламени, соответствующие толщине и материалу металла. При формообразовании (литье под давлением, прессование) металлов или пластмасс необходимо одновременно регулировать температуру и расход материала, а также давление поршня, выталкивающего определенное количество расплавленного материала в форму. При обработке деталей на металлообрабатывающих станках регулируются угловая скорость вращения шпинделя, а также скорость либо перемещение суппорта.