Автоматизированная система управления технологическими комплексами подготовки и подачи воздуха в угольную шахту

• Автор: Венгер, Константин Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новокузнецк
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Основы создания систем автоматизации управления
комплексами подготовки и подачи воздуха в угольные шахты
1.1 Анализ предшествующих исследований
1.2 Комплекс подготовки и подачи воздуха в угольную шахту как
объект управления
1.3 Управление объектами с рециклом
1.4 Численные исследования систем регулирования объектов с ре-
циклом
1.5 Управление объектами с числом управляющих воздействий
больше числа выходных воздействий
1.6 Система управления с физической моделью
1.7 Определение траекторий оптимальных управляющих воздей-
ствий
1.8 Идентификация динамических объектов
Глава II. Автоматизированная установка подготовки и сжигания
водношламового топлива (ВШТ)
2.1 Структура установки подготовки и сжигания ВШТ
2.2 Характеристика автоматизированной системы управления экс-
периментальной установкой
2.3 Техническое, программное и информационное обеспечение ав-
томатизированной системы
2.4 Примеры решения исследовательских задач на автоматизиро-
ванной экспериментальной установке
Глава III. Автоматизированные системы управления подготовкой и подачей воздуха в угольную шахту

3.1 Характеристика автоматизированной системы управления подготовкой и подачей воздуха в шахту
3.2 Автоматизированная система управления котельной установкой
3.3 Автоматизированная система управления вентиляторной установкой в блоке с калориферами
3.4 Результаты внедрения автоматизированных комплексов
Выводы и заключение
Библиографический список
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Наиболее кардинальный путь обеспечения безопасности работы угольных шахт - полная автоматизация подземных и наземных технологических комплексов. Один из важнейших наземных технологических комплексов — комплекс подготовки и подачи воздуха в шахту, включающий ряд взаимосвязанных технологических объектов: установки главного проветривания шахты, котельные и воздухонагревательные установки. Эти объекты характеризуются сложной структурой, наличием запаздываний в управлении, измерении и состояниях, влиянием контролируемых и неконтролируемых возмущений, нестационарностью внешних воздействий и внутренних свойств самих объектов. Такие свойства комплекса затрудняют алгоритмизацию управления им и это ведет к тому, что автоматизируются отдельные функции объектов без должной их взаимосвязи. Последнее, конечно, значительно снижает эффективность управления и надежность работы всего комплекса.
К числу наиболее сложных задач относится управление объектами с запаздыванием в состоянии (с положительной внутренней обратной связью, с рециклом) и с распределенными управлениями. Известные методы и алгоритмы управления объектами с рециклами дают низкое качество управления. Управлению же объектами с распределенными управлениями при числе управляющих воздействий больше числа выходных воздействий до настоящего времени уделяется недостаточно внимания. Для большинства технологических процессов подготовки и подачи воздуха в шахту отсутствуют математические модели «в большом», построение которых связано с большими трудностями. В такой ситуации полезно применять схемы управления с физическими моделями объекта, что ведет к необходимости решения задач создания физических моделей, правил переноса результатов этих моделей на промышленный объект.
Кроме синтеза исходных структур алгоритмов управления сложными объектами для создания автоматизированной системы необходимо решать вопросы идентификации объектов и действующих на них возмущений, определение оптимальных траекторий управлений в условиях неопределенности, программно-технической реализации алгоритмов, проведения пуско-наладочных работ с оценкой эффективности полученных решений.

Рисунок 1.14 - Переходные процессы в САР с модельной компенсацией

рецикла для <р0о

Из данных численных исследований САР задачи 2 следуют выводы.
1. САР с модельной компенсацией контура рецикла остается устойчивой
при любых соотношениях ту . САР с типовым законом регулирования не
/ то
устойчива при любых соотношениях Ту
/ т0
2. При ступенчатом возмущении ум, приложенному к входу объекта, в САР появляется остаточное отклонение, для устранения которого необходимо введение специальных корректирующих контуров.
Исследование устойчивости САР первой и второй задачи по критерию Найквиста подтвердили результаты численных исследований.
Задача 3. Определение области эффективной работы САР объектов с рециклом «по массе».
Постановка задачи.
Дано 1. Структура САР (рисунок 1.11).