Автоматизированное управление микроклиматом в технологических процессах пищевых производств

• Автор: Муратов, Виктор Георгиевич
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 200 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА

КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА .

1.1. Система кондиционирования Еоздуха как объект управления

1.2. Критерии оптимизации управления объектом II

1.3. Обзор математических моделей систем кондиционирования воздуха и вспомогательного оборудования

1.4. Автоматические системы управления микроклиматом

1.5. Постановка задачи исследования

ГЛАВА П. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ СКВ

2.1. Обобщенный критерий оптимальности для управления промышленным комплексом СКВ холодильная установка .
2.2. Математическая модель потоков эксергии в
объекте
2.3. Исследование статических режимов работы комплекса СКВ холодильная установка на ЭВМ
2.4. Экспериментальная проверка предложенных режимов работы объекта в статике
2.5. Постановка задачи управления микроклиматом
Выводы по главе
ГЛАВА Ш. СТРУКТУРНОАЛГОРИТМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ
КВАЗИОПТИМАЛЬНОЙ АСУ МИКРОКЛИМАТОМ
3.1. Алгоритм оптимального автоматизированного управления комплексом СКВ холодильная установка
в статике .
3.2. Сравнительное исследование АСР микроклимата
в динамике
3.3. Синтез квазиоптимального по быстродействию регулятора температуры для СКВ .
3.4. Исследование квазиоптимальной АСР температуры технологического помещения на модели .
3.5. Структурный синтез квазиоптимальной АСУ
микроклиматом .
Выводы по главе .НО
ГЛАВА 1У. АППАРАТУШОТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЩЯ
КВАЗИОПТИМАЛЬНОЙ АСУ МИКРОКЛИМАТОМ.III
4.1. Использование алгоритмов и системы квазиоптимального управления СКВ общего и специального назначения III
4.2. Применение квазиоптимальной АСУ микроклиматом
в технологических процессах пищевых производств
4.3. Экономическая эффективность квазиоптимальных
АСУ микроклиматом
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Большинство моделей динамики элементов СКВ также рассматривают с сосредоточенными параметрами. Имеющиеся модели с распределенными параметрами, в виду сложности их применения для целей управления, приводятся к моделям с сосредоточенными параметрами. В статике элементы СКВ (помещения, воздуховоды, смесительные водяные и воздушные клапаны) с достаточной точностью описываются алгебраическими уравнениями теплового и материального балансов [ ,,,5,8,3,4]. Калориферы СКВ описываются несколькими относительно несложными зависимостями для узкого диапазона изменения входных параметров объекта Г5]. Расширение диапазона входных параметров достигается коррекцией величины коэффициента теплопередачи, обеспечивающей погрешность расчетов до %. Наиболее достоверная модель камеры орошения СКВ получена А. В.Степановым [2] на основе развития достигнутых в работах [,,] результатов. Эта модель, являясь универсальной, позволяет рассчитывать выходные параметры камеры орошения с точностью до 5 % в широком диапазоне статических режимов её работы. РисЛ. Модели энергопотребления СКВ в статике представлены работами А. Я.Креслиня [,,] и А. А.Рымкевича [4]. Идеальная" модель СКВ, полученная А. Я.Креслинем, включает в себя уравнения границ зон, графически построенных в с - 6 диаграмме влажного воздуха, а также соотношений для расчета затрат на кондиционирование. Каждой из зон соответствует определенный режим обработки воздуха в СКВ. Количество предложенных зон достаточно велико ( только для одной из групп режимов). Термодинамическая"модель СКВ, разработанная А. А.Рымкевичем [4], состоит из уравнений границ зон на 1-6 диаграмме и уравнений для определения минимально-неизбежных расходов тепла, холода, воды, воздуха и коэффициентов их перерасхода для каждого из четырех выделенных классов тепловлажностных нагрузок в помещении. Им предложено рациональных режимов, когда СКВ потребляет только тепло (режимы -4), только холод (режимы 9*), тепло и холод (режимы *), не использует тепло и холод (режимы 5*8) для обработки воздуха. Основной особенностью этих моделей энтальпийного направления является выбор рационального режима работы СКВ по соотношению на 1-6 диаграмме: температуры и влагосодержания наружного, внутреннего воздуха и тепловлаговыделений в помещении. В качестве недостатка отметим, что модели [,4] не учитывают реальных процессов, происходящих в элементах СКВ. Отсутствует строгое обоснование разграничения 1-6 диаг -раммы на зоны, что приводит к некоторому произволу при их выборе. В работах [ ,5] приводится эксергетическое описание СКВ. Эксергетическая модель камеры орошения, приводимая в работах [,Ij, не содержит членов уравнений, которые учитывали бы режимы работы холодильной установки и поэтому также не обеспечивает расчет конечных энергозатрат. Эксергию воды и воздуха, необходимую для расчета уравнений модели СКВ, обычно вычисляют с помощью сложных интегральных уравнений, либо по таблицам и номограммам [ ,, 5]. В случае управления СКВ в статике с помощью ЭВМ неоп -равдано загружается машина дополнительными работами по решению интегральных уравнений, нерационально используется память ЭВМ. Математические модели динамики элементов СКВ исследованы в литературе достаточно глубоко. Модели воздуховодов различных конфигураций с учетом теплообмена с окружающей средой описаны в работах [,3, 7] и др. Предложенные модели с распределенными параметрами ввиду их сложности приводятся к моделям с сосредоточенными параметрами и достаточно точно описываются уравнением, представленным в табл. Многие авторы указывают на распределенность параметров помещения, что усложняет выбор в нем представительной точки [,,,,3,3,4,9,2,3]. Один из путей определения её координат предложил И. Н.Беспалов [], что позволило использовать модели помещения с сосредоточенными параметрами, которые с достаточной точностью описываются уравнени -ем, приведенным в табл. Л, строка I [6,,Л,2,7, 0]. Анализ литературных данных показывает, что параметры модели технологического помещения зависят от расстояния между выбранной точкой измерения и приточным воздуховодом.