Даниелян Амаяк Суренович. Разработка системы управления отделением синтеза производства винилацетата

Краткое описание

МИНИСТЕРСТВО ВЫСПЕГО И СРЩІЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им.Д.И.Менделеева
На правах рукописи
ДАВЖЕЛЯН АМАЯК СУРЕНОВШ
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОТДЕЛЕНИЕМ СИНТЕЗА ПРОИЗВОДСТВА ВИНИЛАЦЕТАТА
05.13.07 - Автоматическое управление и регулирование, управление технологическими процессами в химической и нефтехимической промышленности
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители: доктор технических наук, профессор С.С.Хачатрян; кандидат технических наук,
старший научный сотрудник Г.Г.Арунянц

Москва - 1984

- 2 -
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ................................. 4
ГЛАВА I. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ХТС.. 8
1.1. Системный анализ проблемы проектирования систем управления ХТС ................................ 8
1.2. Методы синтеза многомерных систем регули­рования Г7
1.3. Анализ методологических аспектов математи­ческого моделирования динамики ХТС...................... 27
Выводы и постановка задачи .......... 32
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДОЛОГИИ, АЛГОРИТМОВ И МАТЕ­ МАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕК­ ТИРОВАНИЯ САР ПАРАМЕТРОВ ХТС.......... 36
2.1. Методологические аспекты проектирования МСАР по многомерным методам Найквиста....... 36
2.1.1. Особенности стратегии проектирования МСАР. 36
2.1.2. Анализ чувствительности условий доминант­ности МСАР 39
2.1.3. Алгоритмы расчета параметров настройки ре­гуляторов многомерных систем ........................... 44

2.2. Алгоритмы расчета частотных характеристик и МПФ многомерных объектов с сосредоточен­ными и распределенными параметрами 48
2.3. Формализация и методология решения задачи оптимального проектирования ...................... 58
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМТИЧЕСКЙХ МОДЕЛЕЙ И ПРОГРАМ­ МНЫХ МОДУЛЕЙ РАСЧЕТА ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ОТДЕ­ ЛЕНИЯ СИНТЕЗА ВИНИЛАЦЕТАТА............ 70
3.1. Испаритель барботазсного типа ........... 71
3.2. Кожухотрубчатые теплообменники ........ ?6
3.3. Реактор синтеза винилацетата .......... 82

- з -

Список литературы

-ВЫВОДЫ
1. На основе системного подхода проведен анализ проблемы проектирования систем управления ХТС. Выделены основные этапы и методы проектирования систем управления с иерархической структу-рои.
2. Разработана методология оптимального проектирования САР параметров ХТС, основанная на эволюционной стратегии синтеза. При этом предложены: формализованная оценка сложности САР; способы декомпозиции задач синтеза и анализа САР, основанные на анализе "слабых связей" системы; способ выявления "узких мест" проектиру­емой системы регулирования и эвристические правила выбора, усло­вий доминантности и структуры матриц компенсаторов многосвязных систем регулирования.
3. Показана недопустимость использования, вследствие высо­кой чувствительности, условий доминантности по столбцам в прямом и по строкам в обратном многомерных методах Найквиста при проек­тировании МСАР объектами, строки МЇЇФ которых имеют различные по­рядки нулевых полюсов.
4. Разработан декомпозиционный алгоритм расчета настроек регуляторов с использованием условий доминантности по строкам для прямого и по столбцам для обратного методов Найквиста.
5. Разработаны эффективные алгоритмы расчета и аппроксимации частотных характеристик передаточными функциями для многомерных объектов с сосредоточенными и распределенными параметрами.
6. Разработаны математические модели статики и динамики ос­новных технологических элементов отделения синтеза производства винилацетата, а также кинетическая модель процесса синтеза вини-лацетата с учетом изменения активности каталитической системы.
7. Разработаны и внедрены в эксплуатацию в ряде проектно-конструкторских организаций отрасли комплексы программ расчета

- 175 -
математических моделей основных технологических элементов произ­водства винялацетата и автоматизированного расчета и анализа САР.
8. Разработана двухуровневая система оптимального управления отделением синтеза винилацетата, в том числе:
- корректная форма постановки задачи оптимального управления параллельно функционирующими нестационарными реакторами при огра­ничениях по потребляемому сырью;
- алгоритмы решения задач идентификации математических моде­лей и оптимизации квазистатических режимов технологической систе­мы, ориентированные на реализацию в рамках АСУ" ТП;
- программное и