Математическое моделирование и энергосберегающее управление процессом вулканизации при местном ремонте шин в условиях неопределенности

• Автор: Мосягина, Надежда Геннадьевна
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Литературный обзор и постановка задачи исследования

1.1 .Описание процесса вулканизации при местном ремонте шин, обзор влияния факторов неопределенности и способы их формализации

1.2. Состояние вопроса математического моделирования при местном ремонте шин

1.3. Состояние вопроса управления при местном ремонте шин

1.4. Цели и задачи исследования

2. Математическое моделирование процесса вулканизации при местном ремонте шин с учетом неопределенностей вероятностно характера

2.1. Основные допущения и структура математической модели

2.2. Математическое описание процесса вулканизации с учетом неопределенностей вероятностного характера

2.3. Выбор методов решения уравнений модели

2.4. Результаты имитационных исследований
2.5. Выводы
3. Идентификация и оценка адекватности математической модели процесса вулканизации
3.1. Методика идентификации математической модели
3.2. Результаты решения задачи идентификации
3.3. Выводы
4. Постановка и решение задач управления процессом вулканизации
при местном ремонте шин в условиях неопределенности
4.1. Постановка задач управления процессом вулканизации
при местном ремонте шин в условиях неопределенности
4.1.1. Стохастическая задача управления
4.1.2 Задача управления с вероятностными ограничениями
4.2. Методы решения задач управления
4.2.1. Решение стохастической задачи
4.2.1. Решение задачи управления с вероятностными ограничениями
4.3. Результаты решения задач управления
4.4. Техническая реализация полученных решений
4.5. Выводы
Основные результаты работы
Список используемых источников


В работе использовались методы математического моделирования и современной теории управления, математической статистики. Достоверность полученных результатов подтверждается данными экспериментов на вулканизаторах СП1, СП2. Впервые разработана математическая модель процесса вулканизации с учетом возмущений стохастического характера. Предложена методика идентификации стохастической модели процесса вулканизации. Впервые сформулированы и решены задачи оптимального управления процессом вулканизации в условиях неопределенности, обеспечивающие выполнение технологических требований на качество отремонтированного изделия и снижение энергетических затрат на проведение технологического процесса вулканизации. Практическая ценность работы. Разработаны пакеты программ для решения задачи управления процессом вулканизации. Проведены экспериментальные исследования, позволяющие решить задачу идентификации математической модели процесса вулканизации. Предложена методика проведения имитационных исследований и разработано соответствующее программное обеспечение. Предложена техническая реализация найденных законов управления и разработано соответствующее устройство. Реализация в промышленности. Полученные законы управления были реализованы на вулканизационном оборудовании СП1, СП2 организации “Торрус” и позволили снизить затраты на процесс вулканизации на 6-%. Предложенный в настоящей работе подход к моделированию, идентификации и оптимизации процесса вулканизации может быть использован три решении аналогичных задач для других технологических процессов. Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на 4-й шучно-тсхнических конференциях ТГТУ и семинарах кафедры ЦПУ. Публикации. Основное содержание работы отражено в публикациях. На защиту диссертационной работы выносятся следующие вопросы. I. Методика идентификации стохастической модели процесса вулканизации. Оптимизация процесса вулканизации с учетом неопределенностей. Шины с изношенным рисунком протектора и аботоспособным каркасом подлежат восстановлению (,-, , 3, 1,1-]. Возможность ремонта местных повреждении определяется также их числом размером. I), от 1/3 до 2/3 (II) и более 2/3 (III). Таблица 1. Допустимые размеры местных повреждений. Число повреждений, шт. При приемке в ремонт учитываются не только все имеющиеся местные ювреждения, но и те, которые были отремонтированы ранее. Общая схема гехнологического процесса восстановительного ремонта шин представлена на шс. С^. С технической точки зрения возможность восстановительного ремонта шины пределяется нормативно - технической и технологической документацией, количественно ремонтопригодность оценивается коэффициентом емонтопригодности, значение которого находится в интервале от 0 до І. При ценке экономической эффективности ремонта учитывают ряд факторов: онструктивные особенности шины и полный ресурс ее каркаса, плотность емонтного фонда в отдельных природно-экономических районах страны, эвершенство технологии и качество ремонта шин [, ]. Рис. Общая схема технологического процесса восстановительного ремонта шин. Результаты исследований [8,,-,] позволили выявить связь физикохимических характеристик, которые в значительной мерс определяют срок службы отремонтированного участка шины, т. Поэтому в большинстве известных литературных источников [,-], посвященных оптимизации работы вулканизаторов, в качестве критерия эффективности используются температурные профили, а основным условием проведения технологическою процесса вулканизации является строгое выполнение его температурного режима наиболее эффективными средствами. В таблице 1. Таблица 1. Изменение степени вулканизации (в %) грузовых покрышек в зависимости от колебания температу ры в изделии. Выравнивание температурных полей в вулканизируемом изделии и улканизационных элементах является одним из средств интенсификации роцесса. Выравнивание температурных полей в значительной мере связано как с беснсчснисм равномерности задаваемых условий нагрева одного и тою же зделия на одном и том же оборудовании, так и с созданием одинаковых условий улканнзации изделий одною вида и размера в рядах вулканизаторов.