Адаптивная система управления нестационарным объектом (на примере фильтрования вискозы)

• Автор: Борщев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ УСТАНОВКИ ФИЛЬТРОВАНИЯ ВИСКОЗЫ С НАМЫВНЫМ

СЛОЕМ КАК ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ

1.1. Краткое описание технологического процесса

получения вискозных волокон.

1.2. Особенности процесса фильтрования вискозы .

1.2.1. Совершенствование аппаратурного оформления.

1.2.2. Принцип работы установки фильтрования

с намывным слоем

1.2.3. Структурные схемы операций фильтрования

и намывки предварительного слоя.
1.3. Обзор работ по оптимизации и автоматизации
процесса фильтрования .
1.4. Задача диссертационной работы
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРОВАНИЯ
И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ .
2.1. Обзор работ по математическому описанию процесса фильтрования с применением вспомогательных веществ .
2.1.1. Общие закономерности фильтрования суспензий
2.1.2. Анализ работ по фильтрованию с применением вспомогательных веществ
2.2. Разработка моделей фильтрования вискозы
с применением вспомогательных веществ .
2.2.1. Постановка пассивного эксперимента .
2.2.2. Модель операции фильтрования .
2.2.3. Модель операции намывки предварительного слоя .
2.3. Формализация задачи синтеза адаптивной системы управления
2.3.1. Задача проектирования подсистемы управления
операцией фильтрования
Стр.
2.3.2. Задача разработки подсистемы оптимизации операции намывки предварительного слоя .
2.3.3. Особенности использования показателя фильтруемости
в адаптивной системе управления.
3. РАЗРАБОТКА АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
УСТАНОВКОЙ ФИЛЬТРОВАНИЯ ВИСКОЗЫ .
3.1. Выбор структуры адаптивных подсистем .
3.2. Выбор метода проектирования адаптивных систем
с эталонной моделью.
3.3. Методика синтеза гиперустойчивых многомерных дискретных адаптивных систем с эталонной моделью . .
3.4. Проектирование гиперустойчивой адаптивной системы управления установкой фильтрования .
3.4.1. Разработка подсистемы управления операцией фильтрования.
3.4.2. Синтез подсистемы оптимизации операции намывки предварительного слояIII
4. СГЛАЖИВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СИГНАЛОВ
В АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Выбор структуры фильтраэкстраполятора
4.1.1. Фильтры с конечной и бесконечной импульсной характеристикой
4.1.2. Анализ существующих алгоритмов адаптации экспоненциального фильтра
4.2. Разработка гиперустойчивого адаптивного экспоненциального фильтра
4.3. Исследование эффективности сгланивания и прогнозирования методом имитационного моделирования
5. ИССЛЕДОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ АДАПТИВНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ФИЛЬТРОВАНИЯ.
5.1. Разработка структуры адаптивной системы
на базе микроЭВМ
Стр.
5.1.1. Функциональная, информационная
и алгоритмическая структуры .
5.1.2. Выбор микроЭВМ и разработка технической
структуры системы.
5.2. Имитационное моделирование адаптивной системы управления.
5.3. Экспериментальная проверка системы управления установкой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Они различаются [] конструкцией плит (плиточно-рамные и камерные), их расположением (с вертикальными или горизонтальными плитами), организацией подачи суспензии и отвода фильтрата (фильтры с центральной, верхней или нижней подачей), степенью автоматизации и механизации раздвижки плит и рам, выгрузки осадка, а также наличием устройств, предназначенных для проведения определенных технологических операций (регенерации фильтровальных свойств ткани и др. На плиточно-рамных фильтр-прессах прядильный раствор подвергается последовательно 2-3 фильтрованиям (четвертая, а иногда и третья стадия проводятся на прядильной машине). По одной из возможных схем очистки (рис. I и подается в промежуточный бак 3, проходит через фильтр-пресс 4 и поступает в следующий промежуточный бак и т. Эта схема обладает существенными недостатками (прерывность и длительность процесса, потребность в больших производственных площадях). Более эффективным является непрерывное фильтрование, при котором вискоза поступает в небольшие промежуточные баки. При этом скорость прохождения раствора на всех стадиях разделения должна быть одинаковой. Это достигается соответствующим изменением величины фильтровальной поверхности (числа рам) и плотности материалов на различных стадиях. Сравнительно быстрое загрязнение фильтровальных материалов и большой их расход, низкие скорости разделения, применение ручного труда, вредные и тяжелые условия работы при перезарядке фильтровальных материалов, также значительные потери прядильного раствора являются существенными недостатками метода осветления вискозы на фильтр-прессах. Поэтому основным направлением интенсификации и дальнейшей рационализации процесса очистки прядильных растворов от примесей стал отказ от применения волокнистых фильтровальных материалов (тканей или нетканых материалов) и изменение аппаратурного оформления процесса разделения. Рис. Разработан способ фильтрования вискозы через пористую керамику на фильтре периодического действия [2]. Такие фильтры применяются, в основном, на первой стадии разделения. Основным затруднением при их использовании является сложность регенерации керамических материалов после засорения пор гель-частицами, волоконцами или примесями, находящимися в прядильном растворе. Поэтому этот метод получил ограниченное промышленное применение. В последние годы был разработан процесс разделения вискозы с использованием вспомогательных фильтровальных материалов, обеспечивающих высокое качество очистки. Этот процесс реализуется на установке фильтрования с намывным слоем []. Рассмотрим ее состав и принцип работы. Работа установки с намывным слоем основана на применении фильтровальных вспомогательных веществ. Вспомогательные вещества (ВВ) - это мелкозернистые либо тонковолокнистые инертные материалы, образующие осадок высокой пористости, которые используют для интенсификации процесса фильтрования малоконцентрированных суспензий, содержащих высокодисперсную твердую фазу. ВВ должно быть физически и химически стойким по отношению к суспензии, нерастворимым и неплавящимся, недорогим и доступным. Слой вспомогательного вещества должен иметь незначительное удельное сопротивление и высокую задерживающую способность. Фильтровальные ВВ производятся в виде порошков и волокнистых материалов из минерального и органического сырья (из отдельных веществ и их смесей). В основном ВВ изготавливают из диатомита, перлита, асбеста, целлюлозы, угля. Используют также стекловолокно, порошки пластических масс, вспененные пластмассы и др. В качестве вспомогательного можно также использовать частицы того вещества, от которого производят осветление. В установке с намывным слоем в качестве фильтровального материала применяются поливинилхлоридные смолы определенного фракционного состава (ПВХС) и химически обработанное гидратцеллюлозное ыелконарезанное штапельное волокно (МНВ). Последнее ВВ получило наибольшее применение благодаря лучшему качеству фильтрования вискозы и возможности изготовления из отходов производства []. В установке фильтрования вискозы с намывным слоем используется комбинированный способ применения ВВ - для нанесения слоя и добавления в разделяемую суспензию. В состав установки входят (рис.