Управление процессом окомкования сыпучих материалов при производстве железорудных окатышей на основе системы с многозонной модуляцией

• Автор: Яночкина, Ольга Олеговна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Разработка системы управления окомковатслем тонкоизмсль

чснных материалов для производства железорудных окатышей

1.1. Анализ технологического процесса окомковаиия

1.2. Разработка структурнофункциональной организации подси

стемы управления процессом окомковання и системы автоматического управления гранулятором

1.3. Основные результаты и выводы.

2. Разработка алгоритмов бифуркационного анализа систем управления с многозонной импульсной модуляцией

2.1. Формирование базовой математической модели системы

управления с мпогозонной импульсной модуляцией

2.1.1. Каноническая форма уравнений состояния.
2.2. Построение стробоскопического отображения
2.3. Алгоритм расчета периодического движения.
2.4. Исследоватше локальной устойчивости периодических движений
2.5. Основные результаты и выводы.
3. Анализ закономерностей возникновения двухчастотных колеба, ний, исследование путей исключения мультистабильной дина
мики и катастроф
3.1. Анализ закономерностей возникновения двухчастотных колебаний .
3.2. Исследование путей исключения мультистабильной динамики и катастрофических бифуркационных переходов.
3.3. Основные результаты и выводы
4. Исследование мультистабильной динамики системы управления
барабанным окомкователем и разработка метода расширения
области устойчивости рабочих режимов
4.1. Математическая модель системы управления барабанным
окомкователем.
4.2. Анализ карты динамических режимов
4.3. Исследование закономерностей мультистабильной динамики
4.4. Разработка метода расширения области устойчивости рабочих режимов
4.5. Оценка показателей качества управления процессом окомко
4.6. Основные результаты и выводы
Заключение
Библиографический список
Введение
Актуальность


В области больших значений коэффициента усиления корректирующего устройства наблюдается новый тип мультистабильного поведения, характеризующийся тем, что в- широких диапазонах изменения параметров сосуществуют несколько устойчивых двумерных торов с разными числами вращения. Причиной катастрофического перехода к резонансной динамике является субкритичсская С-бифуркация рождения двумерного тора, сущность которой состоит в следующем: в точке ветвления неустойчивый тор. С-бифуркацию. При этом наблюдается жесткий (катастрофический) переход к устойчивому резонансному циклу, проявляющийся в многократном (примерно в - раз) увеличении амплитуды колебаний. Радиус области конвергентности определяется координатами точек в пространстве параметров, в которых совместно выполняются условия бифуркаций Неймарка-Саккера, удвоения периода и С-бпфуркации рождения двумерного тора, что позволило разработать эффективный с точки зрения затрат машинного времени алгоритм численного расчета границы области абсолютной устойчивости. Практическая ценность. Разработанная система автоматического управления с многозонной импульсной модуляцией может найти применение в регулируемых асинхронных элекгроприводах и электроприводах постоянного тока АСУ ТП в различных отраслях промышленности. Разработанные методы и алгоритмы бифуркационного анализа, сформулированные в работе пути исключения мультистабилыюй- динамики и катастроф, найдут применение при моделировании и проектировании широкого класса импульсных систем автоматического управления. Полученные аналитические зависимости пригодны для инженерных расчетов при проектировании импульсно-модуляционных преобразователей электрической энергии и систем управления электроприводами для АСУ ТП. Реализация и внедрение. Результаты диссертационной работы рекомендованы к внедрению в: ООО «Фрекон», УНИК ТУСУР (г. Томск) при создании систем энергообеспечения ростовых установок для технологического процесса выращивания монокристаллического кремния; ОАО «Себряков-цемент» (Себряковский цементный завод, Волгоградская обл. Научно-методические результаты, полученные в диссертационной работе, используются в учебном процессе Юго-Западного государственного университета (ЮЗГУ) в рамках дисциплин «Математические модели процессов и систем» и «Основы теории управления». Апробация результатов. Курск, , ); Информационно-измерительные, диагностические и управляющие системы (Курск, ); Интеллекту альные и информационные системы (Тула, ); Математика и ее приложения в современной науке и практике (Курск, ); научных семинарах кафедры вычислительной техники Юго-Западного государственного университета (-); на научных семинарах Центра биофизики и сложных систем Технического университета Дании (факультет физики Технического университета Дании, -). Публикации. По результатам диссертации опубликовано печатных работ, основные из которых приведены в конце автореферата, из них — 5 статей в журналах, входящих в перечень ВАК РФ, патент РФ на изобретение и два свидетельства об официальной регистрации программ для ЭВМ. Личный вклад автора. В работах, выполненных в соавторстве, лично автором проведены исследование и обработка экспериментальных данных процесса окомковатшя сыпучих железорудных материалов; разработан модифицированный алгоритм анализа устойчивости периодических режимов систем управления с импульсной модуляцией первого рода; разработаны вычислительные алгоритмы бифуркационного анализа систем управления с многозонной импульсной модуляцией, исследованы бифуркации рождения двухчастотных колебаний; разработана структурная схема системы управления процессом окомкования и функциональная схема системы автоматического управления окомкователем; разработаны алгоритмы бифуркационного анализа и исследованы закономерности мультистабильной динамики системы автоматического управления окомкователем. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, включающего 7 наименований и приложения, изложена на 9 страницах, содержит рисунка.