Идентификация и автоматизация процесса тепловлажностной обработки железобетонных плит

• Автор: Буваггу Адиль
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 128 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава1. Проблемы автоматизации технологического процесса

тепловлажностной обработки железобетонных изделий.

1.1. Способы ускорения твердения железобетонных изделий ЖБИ.

1.2. Режимы термообработки.

1.3. Конструкция и оборудование ямной пропарочной камеры.

1.4. Температурные режимы пропарки ЖБИ в ЯПК.

1.4.1. Подъем температуры.

1.4.2. Режим изотермической выдержки.

1.4.3. Режим охлаждения.

1.5. Системы автоматического управления температурным режимом пропарки ЖБИ.
1.5.1. Основные характеристики существующих САУ.
1.5.2. Недостатки типовых САУ.
Постановка задачи
Глава2. Общая структурная схема объек та управления и передаточные
функции звена внутреннего теплообмена.
2.1. Общая структурная схема объекта управления.
2.2. Определение передаточной функции и частотных характеристик звена внутреннего теплообмена.
2.2.1. Обшие положения
2.2.2. Тепловыделение бетона при его тепловой обработке.
2.2.3. Распределение температур в железобетонных плит при тепловлажностной обработке.
Глава 3. Исследование методов дробнорациональной аппроксимации передаточной функции звена внутреннего теплообмена.
3.1. Метод аппроксимации трансцендентной передаточной функции ОР бесконечным числом параллельно соединенных апериодических звеньев.
3.2. Чебышевский метод равномерного приближения
3.2.1 Разработка алгоритмов решения поставленной
задачи параметрического синтеза.
3.2.1.1 Обоснование альтернансных свойств
искомых оптимальных решений.
3.2.1.2. Разработка численных методов решения систем уравнений.
3.2.1.3. Выбор структуры приближающих передаточных функций в виде объектов с сосредоточенными параметрами.
3.2.2. Применение разработанной методики для
аппроксимации передаточных функций звена внутреннего теплообмена.
Глава 4. Параметрическая идентификация звена внешнего
теплообмена.
Глава 5. Автоматизация процесса тепловлажностной обработки ЖЬ
плитвЯПК.
5.1. Определение программы управления.
5.2. Общая характеристика системы управления.
5.3. Техническая реализация исполнительного механизма ИМ.
5.4. Техническая реализация датчика температуры.
5.5. Техническая регишзация блока формирования программы
управления.
5.6. Выбор типа регулятора и анализ процессов в замкнутой
системе регулирования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Приближения сложной трансцендентной передаточной функции звена внутреннего теплообмена осуществлялось путем ее представления в виде бесконечного соединения элементарных звеньев, а также методами вещественных интегральных преобразований и чебышевских приближений. Построение передаточной функции звена внешнего теплообмена проводилось путем структурно-параметрической идентификации объекта управления. Обработка результатов эксперимента осуществлялось методом наименьших квадратов. Синтез системы управления процесса тепловлажностной обработки железобетонных плит выполнялся методами теории автоматического управления. Для моделирования САУ использовались стандартные пакеты прикладных программ МАТНСЛО и МАТНЬАВ для анализа и синтеза систем управления. Научная новизна. Разработано алгоритмическое обеспечение и вычислительная технология реализации метода дробно-рациональной аппроксимации трансцендентных передаточных функций объектов управления с распределенными параметрами, базирующегося на процедурах равномерного приближения соответствующих характеристик мнимых частот. ЖБИ. Предложен метод структурно-параметрической идентификации звена внешнего теплообмена в процессе нагрева ЖБИ в ямных пропарочных камерах. Обоснованы и разработаны принципы построения замкнутых систем автоматическою управления технологическим процессом тепловлажностной обработки железобетонных плит. Практическая ценность. Разработана инженерная методика структурно-параметрической идентификации процесса тепловлажиостной обработки ЖБИ в ямных пропарочных камерах как объекта автоматического регулирования температуры изделия. Разработаны пакеты прикладных программ для расчета характеристик объекта автоматизации. Предложена методика расчета параметров программы режима термообработки ЖБИ и оценки качества ее отработки в замкнутой схеме автоматического регулирования. На основании полученных в диссертации выводов и заключений разработан г,I структурная и функциональная схемы системы автоматического управления тепловлажностной обработкой ЖБИ, методы ее синтеза, анализа и технической реализации. Инженерные методики расчета используется в курсовом и дипломном проектированием в рамках учебного плана подготовки инженеров по специальности “ Управление и информатика в технических системах ” в Самарском государственном техническом университете. Реализация и внедрение результатов работы. Полученные в диссертации результаты были использованы при разработке и промышленном внедрении систем автоматического контроля и регулирования температуры ЖБИ при их тепловлажностной обработке в ямных пропарочных камерах на комбинате железобетонных изделий (КЖИ-) в г. Самаре. Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции “Надежность механических систем” (г. Самара, ), на XI межвузовской конференции “Математическое моделирование и краевые задачи ” (г. Автоматика и управление в технических системах” Самарского государственного технического университета. Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пять глав и заключения, изложенных на 8 страницах, содержит рисунков, выполненных на стр. Во введении обосновывается выбор темы, формулируются цели и основные задачи работы, кратко характеризуется научная новизна и практическая ценность полученных результатов, приводятся основные положения, выдвигаемые на защиту. В первой главе приводится описание технологического процесса тепловлажностной обработки железобетонных плит в ямных пропарочных камерах. Описываются способы ускорения твердения железобетонных изделий (ЖБИ). Показано, что повышение температуры и влажности среды значительно ускоряют процесс твердения бетона. Рассматриваются типичные режимы термообработки; показывается, что цикл пропаривания изделий подразделяется на три периода: подъема температуры, изотермической выдержки и понижения температуры. Указывается, что для организации термической обработки ЖНИ применяются ямиые пропарочные камеры (ЯПК) и приводятся их конструкция и оборудование.