Керування нелінійними динамічними об"єктами збагачувальних виробництв на основі гібридних моделей Гамерштейна - Автореферат

Для виконання цих вимог необхідно, насамперед, забезпечити надійний, швидкий і точний контроль технологічних показників, а також розробити алгоритми ідентифікації нелінійних динамічних обєктів збагачувальних виробництв, що дозволяють здійснювати керування процесами магнітного збагачення в умовах неповної та нечіткої інформації про властивості руди й показники технологічного процесу. · розробити й дослідити моделі (у класі моделей Гамерштейна) і методи оперативної ідентифікації процесів збагачення залізних руд як нелінійних динамічних обєктів, з урахуванням змінюваності їх властивостей; Розроблено методи ідентифікації основних обєктів збагачення залізних руд в режимі реального часу на основі гібридних моделей класу Гамерштейна, в яких, на відміну від існуючих, параметри моделі відображені на ряд лінійних обмежень, отриманих на основі аналізу моделі в умовах сталого режиму, що істотно спростило визначення коефіцієнтів моделі і стало основою для розробки адаптивних алгоритмів керування. Вперше математично описані процеси поширення хвиль Лява при контакті шару з залізорудною пульпою, що дозволило виявити ефект виникнення під дією магнітного поля додаткових поперечних і поздовжніх хвиль, хвильові числа яких визначаються фізико-механічними параметрами пульпи, на основі якого розроблено більш точні порівняно з існуючими ультразвуковими методами методи контролю характеристик пульпи на основі вимірювань інтенсивності хвиль Лява як функції вмісту заліза у твердій фазі пульпи (похибка 0,33 % абс.), концентрації твердої фази в пульпі (похибка 0,31 % абс.) та вмісту в ній часток контрольного класу крупності (похибка 1,13 % абс.). Практичні дослідження, викладені в дисертації, дозволяють: · реалізувати алгоритми побудови гібридних моделей для керування нелінійними динамічними обєктами у нечітких умовах; алгоритми керування на основі гібридних моделей; алгоритми контролю характеристик гетерофазних середовищ на основі хвиль Лява: вмісту корисного компоненту у твердій фазі пульпи, вмісту контрольного класу крупності подрібненого матеріалу в пульпі, концентрації в ній твердої фази, густини пульпи й часток подрібненого матеріалу в пульпі.Вказується, що значний внесок у вирішення науково-технічних завдань керування процесами магнітного збагачення залізних руд внесли такі вітчизняні та закордонні вчені як: Б.О.Арефєв, Л.М.Барський, В.О.Бунько, В.А.Воронов, І.Г.Гринман, В.В.Кармазін, В.З.Козін, Ю.Г.Качан, В.І.Козлюк, Є.В.Кочура, Г.М.Куваєв, О.М.Марюта, В.С.Моркун, В.М.Назаренко, В.А.Олевський, В.С.Процуто, Г.А.Хан, В.П.Хорольський, В.М.Чермалих, В.П.Яшин, Д.Ватсон, Л.Лінч, Д.Паунолл та інші. Ефективне керування потребує постійного й швидкого надання значної кількості даних про стан обєкта керування (вміст корисного компоненту в продукті, гранулометричний склад пульпи в різних точках процесу, концентрацію твердої фази й густину пульпи тощо), а також швидкодіючих алгоритмів їх обробки з метою ідентифікації обєкта і визначення керуючих впливів. Сучасний стан автоматизованих систем керування (АСК), що використовуються при збагаченні залізних руд, засвідчує, що при розробці систем управління застосовуються застарілі підходи до ідентифікації обєктів керування і недостатнє їх інформаційне забезпечення. Показано, що оптимальна кількість ортогональних поліномів при ідентифікації обєктів магнітного збагачення дорівнює трьом: відносна похибка для моделей з трьома поліномами й більше відрізняється несуттєво - наприклад, для моделі з 3-ма () і з 6-ма( ) поліномами різниця похибок складає менше 0,005, а процедура ідентифікації при трьох поліномах значно спрощується, отже, зменшується тривалість обчислювальних процедур. Якщо в запропонованому алгоритмі обмеження, які накладаються на керування, надто жорсткі, то використовується допоміжний алгоритм, в якому проводиться адаптація не самого керування, а обмежень, що накладаються на керування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Монографія

1. Поркуян О.В. Ультразвуковые поверхностные волны Лэмба и Лява в измерительных системах (Монографія) / В.С. Моркун, О.В. Поркуян - Кривий Ріг: Криворізький технічний університет. 2006. - 261 с.

Публікації в фахових виданнях

2. Поркуян О.В. Многоуровневая концепция моделирования гетерофазных сред / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 2. - 2003. - С. 6-10.

3. Поркуян О.В. Принципы адаптивного управления на базе неформализованных данных / В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, С.Н. Барский, О.В. Поркуян // Разработка рудных месторождений : сб. научн. трудов.- 2003. - № 84. - С.10-18.

4. Поркуян О.В. Эффект обращения волнового фронта ультразвуковых волн в задачах контроля характеристик случайно неоднородных гетерогенных сред / В.С. Моркун, О.В. Поркуян, С.Н. Барский // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 3. - 2004. - С. 109-112.

5. Поркуян О.В. Экстремальное управление техническими объектами в условиях помех./ В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян та ін. // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 4. - 2004. - С. 67-70.

6. Поркуян О.В. Математическое моделирование объекта автоматического управления на базе неполной и нечеткой информации / В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян, С.Н. Барский // Разработка рудных месторождений : сб. научн. трудов. - 2004. - №85. - С. 121-125.

7. Поркуян О.В. Распространение упругих волн в ферромагнитной двухкомпонентной среде/ О.В. Поркуян // Разработка рудных месторождений : сб. научн. трудов. - 2004. - №86. - С. 10-14.

8. Поркуян О.В. Определение физических характеристик двухкомпонентной гетерофазной среды / О.В. Поркуян // Разработка рудных месторождений : сб. научн. трудов. - 2004. - №87. - С. 70-75.

9. Поркуян О.В. Адаптивное управление технологическими процессами на базе обобщенного информационного обеспечения / В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян, С.Н. Барский // Матеріали НТК «Сталий розвиток гірничо-металургійної промисловості» : зб. допов. - 2004. - Т.2. - С. 182-192.

10. Поркуян О.В. Измерение содержания ферромагнитного компонента в потоке пульпы / В.С. Моркун, О.В. Поркуян., Т.Г. Сотникова, С.Н. Барский // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 5. - 2004. - С. 7-11.

11. Поркуян О.В. Аналитическое описание процесса распространения волн Лява / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 6. - 2005. - С. 49-52.

12. Поркуян О.В. Дисперсия волн Лява, что распространяются в зоне контакта среды и пленки / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 7. - 2005. - С. 136-139.

13. Поркуян О.В. Использование поверхностных волн Лява и Лэмба для построения систем автоматического контроля основных технологических переменных процесса обогащения железных руд / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 9. - 2005. - С. 83-87.

14. Поркуян О.В. Влияние характеристик пленкина интенсивность волн Лява, распространяющихся в зоне контакта, и пленки / О.В. Поркуян // Разработка рудных месторождений: сб. научн. трудов. - 2005. - №88. - С.156-159.

15. Поркуян О.В. Повышение качества математического описания объекта автоматического управления на базе неполной и нечеткой информации / В.С. Моркун, С.Н. Барский, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян // Збагачення корисних копалень. - 2005. - №21(62) - С.105-114.

16. Поркуян О.В. Информационное обеспечение АСУ ТП обогатительных фабрик на базе ультразвуковых поверхностных волн Лэмба и Лява / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Качество минерального сырья: сб.научн. трудов. - Кривой Рог, 2005. - С. 469-477.

17. Поркуян О.В. Принципы адаптивного управления технологическим процессом обогащения железных руд на неформализованных данных / В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян, С.Н. Барский // Вестник Национального технического университета «ХПИ». Тематический выпуск «Системный анализ, управление и информационные технологии». - 2005. - №55. - С.127-132.

18. Поркуян О.В. Распространение волн Лява при контакте слоя с технологической средой / О.В. Поркуян, Т.С. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 10. - 2005. - С. 67-71.

19. Поркуян О.В. Использование волн Лява для контроля характеристик среды / О.В. Поркуян // Качество минерального сырья: сб.научн. трудов. - Кривой Рог, 2005. - С. 102-117.

20. Поркуян О.В. Распространение упругих волн Лява при действии магнитного поля / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 11. - 2006. - С. 44-49.

21. Поркуян О.В. Преобразование волн Лява на доменной границе ферромагнетика / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 13. - 2006. - С. 156-158.

22. Поркуян О.В. Влияние доменной структуры ферромагнитного слоя на процесс распространения волны Лява / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 14. - 2006. - С. 107-111.

23. Поркуян О.В. Поглощение волн Лява при действии магнитного поля / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 5(15). - 2006. - С. 112-116.

24. Поркуян О.В. Затухание волн Лява при распространении в контакте с гетерофазной средой/ О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 16. - 2007. - С. 200-204.

25. Поркуян О.В. Контроль гранулометрического состава железорудной пульпы на базе комбинированного использования объемных УЗВ и волн Лява / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 17. - 2007. - С. 224-230.

26. Поркуян О.В. Поглощение волн Лява в магнитном поле при контакте с гетерофазной средой / О.В. Поркуян // Разработка рудных месторождений : сб. научн. трудов. - 2007. - №91. - С. 266-269.

27. Поркуян О.В. Принципы прогнозирующего управления технологическим процессом обогащения железных руд на основе нечетких моделей / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 18. - 2007. - С. 178-184.

28. Поркуян О.В. Контроль характеристик среды в технологических процессах обогащения железной руды на базе ультразвуковых поверхностных волн Лява / О.В. Поркуян, Е.И. Проказа. // Вісник Східноукраїнського національного університету імені В.Даля : науковий журнал. - №4(110), Ч.2. - 2007. - С.171-176.

29. Поркуян О.В. Использование поверхностных волн Лява в АСУ ТП обогатительных фабрик / О.В. Поркуян // Вісник Східноукраїнського національного університету імені В. Даля : науковий журнал. - №5(111), Ч.2. - 2007. - С.69-74.

30. Поркуян О.В. Программное обеспечение контроля содержания полезного компонента в железорудной пульпе на базе ультразвуковых волн Лява / О.В. Поркуян, Е.И. Проказа // Вісник Східноукраїнського національного університету імені В. Даля : науковий журнал. - №11(117), Ч.2. - 2007. - С.129-133.

31. Поркуян О.В. Некоторые проблемы повышения эффективности работы АСУТП и пути их решения / А.М. Давиденко, М.Д. Кац, О.В. Поркуян, В.И. Тошинский // Восточноевропейский журнал передовых технологий : науковий журнал. - 2007. - №4/5(28). - С. 39-44.

32. Поркуян О.В. Идентификация технологических объектов обогатительного производства на основе ортогональных моделей Гаммерштейна / В.С. Моркун, О.В. Поркуян, Е.И.Проказа / Наукові праці Донецького національного технічного університету. - 2008. - №15(131). - С. 109-114.

33. Поркуян О.В. Идентификация объектов управления на основе моделей Гаммерштейна относительно к процессам магнитной сепарации / О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 19. - 2007. - С. 223-228.

34. Поркуян О.В. Идентификация динамических объектов различной структуры на основе параллельных моделей Гаммерштейна / О.В. Поркуян, Е.В. Кузнецова // Восточноевропейский журнал передовых технологий: науковий журнал. - 2008. - №1 / 4 (31). - С. 47-50.

35. Поркуян О.В. Управление процессом магнитной сепарации в условиях неопределенности / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Вісник Севастопольського національного університету ядерної енергії та промисловості: зб.наук. праць. - 2008. - №1(25). - С.153-158.

36. Поркуян О.В. Оптимальное управление магнитным обогащением на основе гибридных моделей с обращенным нечетким блоком / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Качество минерального сырья: сб.научн. трудов. - Кривой Рог, 2008. - С.281-288.

37. Поркуян О.В. Влияние вариаций характеристик объектов технологических процессов обогащения железной руды на результаты идентификации на базе параллельно-рекурсивной модели Гаммерштейна/ О.В. Поркуян // Вісник Криворізького технічного університету : зб. наук. праць. - № 21. - 2008. - С. 144-146

38. Поркуян О.В. Параметрична ідентифікація на основі гібридної моделі з нечітким блоком / О.В. Поркуян // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля: науковий журнал. - №12(130),Ч.1.- 2008.- С.26-31.

Патенти

39. Пат. на корисну модель 27086 Україна, МПК G 01 N 29/02. Спосіб автоматичного контролю параметрів твердої фази пульпы / Моркун В.С., Поркуян О.В.- №200708421; заявл. 23.07.07; опубл.10.10.07, Бюл.№16.

40. Пат. на корисну модель 27846 Україна, МПК G 01 N 29/02. Спосіб автоматичного контролю параметрів твердої фази рудної суспензії / Моркун В.С., Подгородецький М.С., Поркуян О.В.- №200709502; заявл. 21.08.07; опубл. 12.11.07, Бюл.№18.

41. Пат. на корисну модель 27848 Україна, МПК В 03 В 13/00. Спосіб оптимального керування процесом магнітного збагачення залізних руд / Моркун В.С., Поркуян О.В.- №200709505; заявл.21.08.07; опубл. 12.11.07, Бюл. №18.

Тези доповідей

42. Поркуян О.В. Основные закономерности процесса распространения ультразвуковых волн в железорудной пульпе при наличии магнитного поля / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Материалы XVI научно-технической конференции «Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления»: материалы конференции. - Москва, МГИЭМ. - май, 2004. - С.157-158.

43. Поркуян О.В. Адаптивное управление технологическим процессом обогащения железных руд на неформализованных данных / В.С. Моркун, А.А. Цокуренко, О.В. Поркуян, С.Н. Барский // Матеріали 12 міжнародної конференції з автоматичного управління «Автоматика-2005» : матеріали конференції. - Харків, 30 травня-3 червня 2005. - С.62-64.

44. Поркуян О.В. Поверхностные волны Лява в практике контроля параметров технологических процессов горно-металлургического производства / В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Материалы II Международной конференции «Стратегия качества в промышленности и образовании»: научный журнал Технического университета. - Т.1. - Болгария, Варна, 2-9 июня 2006. - С.188-190.

45. Поркуян О.В. Ультразвуковой контроль характеристик среды в технологических процессах обогащения железной руды / О.В. Поркуян, Е.И. Проказа // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні тенденції розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці»: матеріали конференції. - Луганськ, 11-13 грудня 2006 р. - Луганськ: «Альма-матер». - 2006. - С. 205-207.

46. Поркуян О.В. Поверхностные волны Лява и Лэмба в системах контроля АСУ ТП обогатительных фабрик / Г.Н. Дмитриенко, А.Д. Доценко, О.В. Поркуян // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції «Сучасні тенденції розвитку інформаційних технологій в науці, освіті та економіці»: матеріали конференції. - Луганськ, 11-13 грудня 2006 р. - Луганськ: «Альма-матер». - 2006. - С. 158-160.

47. Поркуян О.В. Прогнозирующее управление процессом магнитной сепарации железных руд в условиях неопределенности / В.С. Моркун, О.В. Поркуян, Е.И. Проказа // Матеріали XIV Міжнародної конференції з автоматичного управління «Автоматика-2007» : матеріали конференції. - Севастополь, 10-14 вересня 2007. - С. 82-84.

48. Поркуян О.В. Управление процессами магнитного обогащения железных руд на основе гибридных моделей Гаммерштейна/ В.С. Моркун, О.В. Поркуян // Автоматика 2008 : доклады 15 международной конференции. - Одесса, 23-26 сентября 2008. - С.370-373.

Размещено на .ru