Разработка системы прямого цифрового управления многокомпонентным дозированием и смешением жидких полуфабрикатов в производстве плодово-ягодных соков

• Автор: Нинов, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 288 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава I. Анализ процессов дозирования и смешения жидких.

полуфабрикатов как объекта управления. Постановка задачи управления.

1.1. Дозирование и смешение плодовоягодных ооков как объект управления. Постановка задачи.

1.2. Анализ управлений процессами дозирования и смешения.

Глава 2. Оптимальное управление дозированием и смешением

жидких полуфабрикатов

2.1. Дополнения к постановке задачи.

2.2. Формализация задачи управления.

2.3. Синтез фильтра КалманаБью си.

2.4. Оптимальное управление составом смеси при критерии наибольшего быстродействия. Стохастическая модель.
2.5. Оптимальное управление составом смеси при критерии манизма квадрата ошибки управления с учетом точности достижения цели и оптимизацией расходов кошонентов. Стохастическая юдаль.
2.6. Оптимальное управление составом смеси при критерии наибольшего быстродействия. Детерминированная модель.
2.7. Оптимальное управление составом смеси при критерии минимума квадрата ошибки управления. Детерминированная модель. .
2.8. Оптимальное управление ооставом смеси при критерии минимума интеграла квадрата ошибки управления. Детерминированная модель.
2.9. Оптимальное управление составом смеси при критерии минимума интеграла квадрата ошибки управления с учетом точности достижения цели и оптимизацией расходов компонентов. Детерминированная модель
Глава 3. Экспериментальное исследование алгоритмов управления составом смеси при смесеприготовлении жидких полуфабрикатов
3.1. Цель и методология исследования
3.2. Моделирование управления стохастическим процессом смешивания жидких полуфабрикатов
3.3. Моделирование управления детерминированным процессом смешивания жидких полуфабрикатов.
Глава 4. Синтез системы прямого цифрового управления
многокомпонентным дозированием и смешением пло
дово ягодных соков
4.1. Особенности задачи смесецриготовления для плодовоягодных соков.
4.2. Описание установки дозирования и смешения соков
4.3. Математическая модель дозатора.
4.4. Математическая мэдель смесителя
4.5. Информационное и программное обеспечение. . . .
4.6. Анализ результатов испытаний.
4.7. Техникоэкономическое обоснование
Основные выводы
Список литературы


Для организации эффективной ооратной связи необходимо учитывать ограничения и требования, налагаемые на процесс смесеприготовления. Нестабильность ФХП компонентов и смеси следует учитывать оцениванием в статистическом смысле их колебаний во времени . Однако, получение высококачественных смесей возможно лишь при соблюдении всех требований и ограничений присущих процессу дозирования и смешения жидких компонентов. Важным ш ментом является увязывание требований к качеству получавши смеси с требованиями к работе дозаторов Регуляторы, воздействующие на дозирующие устройства, должны обеспечить возможность автоматической подстройки под изменяющиеся во времени свойства компонентов при учете качества получаемой смеси. Если подобная автоматическая подстройка регуляторов не предусматривается, то система управления не обеспечит эффективной корректировки качества смеси. Проведенный обзор позволяет сделать вывод об отсутствии исследований, посвященных оптимальному управлению смесеприготовлением жидких полуфабрикатов по качеству получаемой смеси с учетом оговоренных в 1. Глава 2. Дополнения к постановке задачи. Управление смесеприготовлением состоит из задач верхнего и нижнего уровней. Задача нижнего уровня изучается для конкретной конструкции дозирующего устройства в главе 4. Здесь рассматривается задача верхнего уровня, которая состоит из двух частей определения области допустимых управлений и поиска расходов компонентов из полученной области, доставляющих экстреиум критериям управления качеством смеси. Основные требования и ограничения на управление смесеприготовлением оговорены в главе I. Полагается, что ФХП компонентов описываются стохастическими функциями, а измерения ФХП смеси производятся со случайными ошибками типа белого гаусоового шума. Следовательно, для решения задачи необходимо воспользоваться оценкащ, однозначно характеризующими процесс смешивания. В этом случае требования по оптимизации управления составом смеси следует понимать как достижение максимума минимума формальными критериями для большинства реализаций процесса изменения качества смеси. Найти такие расходы компонентов, которые, с учетом ограничений на процесс смзсеприготовления, обеспечили бы отслеживание большинством реализаций измеряемых ФХП смэси соответствующего задания и нахождение большинства реализаций изменения неконтролируемых ФХП смеси в выбранном диапазоне, оптимизацию критериев, описывающих качество управления составом смеои. В дальнейшем, при изучении оптимальной задачи для конкретных критериев будет приведена точная формулировка задачи верхнего уровня. Кроме того, необходимэ определить нужное количество дозаторов для физической реализации управлений и влияние возможных числовых значений ФХП компонентов на существование решения. Душ этого необходимо построить математическую модель изменения ФХП компонентов и смеси в стохастическом случае, разработать методы оценивания области допустимых управлений, формализовать требования к качеству управления изменением ФХП смеси. ЭЦ , , , , 1 ,1огЦ7и др. При исследовании детерминированной модели предполагается, что описание свойств компонентов смеси детерминированными функциями вполне правомерно. Принято, что измерения ФХП смеси производятся без ошибок случайной составляющей можно пренебречь. Все остальные требования и ограничения, налагаемые на смесепраготовление и оговоренные для стохастической модели, остаются в силе. Формализация задачи управления. Формальное описание свойств компонентов и смеси основывается на введении линейного векторного пространства, описывающего изменения ФХП смеси. Поскольку компоненты не вступают в химическую реакцию в смесителе, то ФХП смеси представляют из себя объединение ФШ всех компонентов, участвующих в смешении. В общем случае описание ФХП конкретного компонента отличается от описания ФХП смеси отдельными показателями, неприсущими данноцу компоненту. Во введенном пространстве такой компонент описывается вектором, часть координат которого нулевые. Точнее, пусть ФХП смеси описывается вектором Ущ размерности Гу .