Степанов Михайло Тимофійович. Гарантуюче управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках

brief description

Степанов Михайло Тимофійович. Гарантуюче управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках: дис... канд. техн. наук: 05.13.07 / Одеський національний політехнічний ун-т. - О., 2005.

Степанов М.Т. Гарантуюче управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 автоматизація технологічних процесів. Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2005.
Дисертацію присвячено розробці системи гарантуючого управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках з комутованою структурою контурів регулювання температур зерна на виході першої і другої зон сушіння та алгоритмами з прогнозуванням. Система в залежності від конкретної технологічної ситуації автоматично змінює свою структуру і забезпечує ведення процесу в найбільш інтенсивних, енергозберігаючих режимах з гарантованим дотриманням накладених регламентом обмежень. Для ефективного управління процесом сушіння розроблено варіанти АГУ з прогнозуванням, у яких прогнозування гарантуючого управління ведеться на основі кубічного і гармонічного сплайнів. СГУ процесом сушіння пройшла всебічне тестування на цифровій імітаційній моделі шахтної зерносушарки ДСП-32от, результати якого показали ефективність системи. Експериментальний зразок СГУ успішно пройшов виробничі випробування.

У дисертації представлено розв’язання нового наукового завдання, що полягає в розробці САУ процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках на основі принципів гарантуючого управління. Застосування цих принципів дозволило в залежності від конкретної технологічної ситуації автоматично встановлювати структуру системи управління, вести процес у найбільш інтенсивних, енергозберігаючих режимах з гарантованим дотриманням накладених регламентом обмежень. Така система забезпечує зниження питомих витрат енергії на сушіння і втрат якості зерна, підвищує продуктивність зерносушарки. У ході виконання роботи було отримано такі найбільш важливі наукові і практичні результати:
1. Розроблено і досліджено в складі СГУ різної структури варіанти АГУ з прогнозуванням для ОУ з великим запізненням. Проведені дослідження альтернативних варіантів СГУ показали перевагу АГУ з прогнозуванням. Введення в алгоритми гарантуючого управління функції прогнозування дозволило підвищити динамічну точність СГУ об'єктами з запізненням і знизити імовірність порушення обмежень регламентів, накладених на регульовані змінні.
2. Удосконалено алгоритми роботи СГУ в пускових режимах з формуванням базової траєкторії ПП. Алгоритми забезпечують швидкий і плавний перехід ОУ з режимів холостого ходу на робоче навантаження, безударність замикання контурів гарантування на вже працюючому ОУ, підвищують імовірність дотримання регламентів у пускових режимах.
3. Розроблено цифрову імітаційну модель процесу сушіння зерна в шахтній зерносушарці ДСП-32от з розподіленими параметрами, що відображує особливості ЗС як ОУ. Модель базується на отриманих аналітичним шляхом рівняннях теплового і матеріального балансів для окремих шарів зерна, взаємопов’язаних між собою, і відтворює процес функціонування зерносушарки в часі, здійснюючи, у тому числі, розрахунок техніко-економічних показників ведення процесу. Модель використовувалася для порівняльного аналізу альтернативних САУ і передпускового налагодження алгоритмів СГУ.
4. Розроблено СГУ режимами сушіння в шахтній зерносушарці з комутованою структурою контурів регулювання температур зерна на виході першої і другої зон сушіння та алгоритмами з прогнозуванням. Система пройшла виробничу перевірку в складі САУ шахтної зерносушарки на Помічнянському елеваторі. Результати випробувань підтвердили працездатність і ефективність системи. Це дозволяє рекомендувати СГУ режимами сушіння зерна для застосування в складі промислових САУ зерносушарками типу ДСП-32от.