Автоматичні системи управління технологічними процесами приготування сировинних сумішей і випалу клінкера в цементному виробництві. Застосування нечітких моделей та алгоритмів управління. Принципи керування вібраційними дозаторами і випалювальною піччю.
На думку вчених, ефективність технології і якість цементу можуть бути значно поліпшені, якщо удосконалити системи управління ключовими елементами цементного виробництва - технологічними процесами приготування сировинної суміші і випалу клінкера. Численні дослідження у галузі автоматизації технологічних процесів виробництва клінкера дозволяють зробити висновок, що завдання побудови ефективних алгоритмів управління процесами сумішоутворення і випалу є актуальним. Аналіз подібних задач показує, що висококваліфіковані оператори, накопичуючи знання та уміння з управління складними обєктами, найчастіше одержують вихідний продукт із високими показниками якості, чого не може забезпечити традиційна система управління, яка функціонує в умовах невизначеності. При вирішенні завдань дисертаційного дослідження використовувалися: для аналізу ефективності традиційних законів регулювання в технологічних процесах цементного виробництва - теорія автоматичного керування; при розробці нечітких моделей керування процесами приготування сировинної суміші і її випалу - апарат теорії нечітких множин і нечіткої логіки, експериментальні й експертні методи оцінки властивостей сипучих матеріалів. Основні результати, що виносяться на захист, опубліковані в 9 наукових працях: у роботі [1] зроблено порівняльний аналіз математичних підходів, що дозволяють створювати моделі руху сипучих матеріалів у процесах дозування; у роботі [2] зроблено етап фаззифікації лінгвістичних змінних, які застосовуються при створенні таблиць лінгвістичних правил систем нечіткого висновку; у роботі [3] розроблено базу правил системи нечіткого висновку для процесів дозування; у роботі [4] запропоновано структуру нечіткої системи керування випалом клінкера в обертовій печі; у роботі [5] зроблено аналіз алгоритму Мамдані на прикладі управління системою дозування; у роботі [6] запропоновано структуру експертної системи з прогнозування аварійних ситуацій на виробництві; у роботі [7] зроблено аналіз збурюючих факторів, що впливають на ефективність управління процесами дозування сипучих матеріалів; у роботі [8] розроблено лінгвістичну модель процесу дозування сипучого матеріалу; у роботі [9] описано структуру нечіткої автоматичної системи дозування сипучих матеріалів.Зроблено систематизацію найбільш негативних збурюючих впливів, визначено їх діапазон змін і виявлені лінгвістичні ознаки, що дозволяють, з погляду експертів - технологів, побудувати лінгвістичні моделі складних технологічних обєктів. Розглянуто традиційний підхід до керування процесом сумішоутворення, який заснований на припущенні про стабільний склад основних хімічних елементів (САО і SIO2) у вапняку і глині. Аналіз функціонування типової системи керування дозволив виявити ряд недоліків, викликаних тим, що при використанні вапняку і глини з інших місць видобутку або інших зон карєру, процентний вміст основних хімічних елементів у сировині (САО і SIO2) може варіюватися в межах від 5 до 15 %, що за умов стабілізації витрат дозованих матеріалів, контрольованих витратовимірами (FT), приводить до незадовільного хімічного складу сировинної суміші, що визначається в лабораторії (QR) - (6). До них можна віднести: наявність лугів у сировинній суміші, характер руху сировини, коливання температур у зонах печі, флуктуацію розмірів частинок сировини, відхилення вмісту основних хімічних елементів у сировинній суміші. На рис.7 показано, що для збурення n (t) і швидкості його зміни n’ (t), обумовленої диференціатором Р, впливу що компенсує un (t), помилки e (t) і швидкості її зміни e’ (t) і керуючого впливу ue (t) вищевказані нечіткі множини визначені за допомогою лінгвістичних перемінних, що складаються з термів: (ДМ - дуже мале, М - мале, С - середнє, В - велике, ДВ - дуже велике): N1 = ДМ= (nm (t), (nm (t))); N2 = М = (nm (t), (nm (t)));У дисертаційній роботі реалізовано нове вирішення наукового завдання удосконалення АСУТП виробництва клінкера, що діє в умовах невизначеності. Для розробки нечітких математичних моделей управління ключовими технологічними ділянками - процесами приготування сировинної суміші і випалу клінкера визначені лінгвістичні ознаки (зі сплайн - типами функцій належності) збурюючих впливів, що робить найбільш несприятливі впливи на обєкт управління. На основі теорії нечітких множин вперше розроблено таблиці лінгвістичних правил (нечіткі бази знань) для систем нечіткого керування процесами приготування двохкомпонентної сировинної суміші і випалу клінкера, що здійснюють точну імітацію дій висококваліфікованих операторів при керуванні при дистанційному режимі. Одержали подальший розвиток нечіткі адаптивні системи управління, у яких були запропоновані нові нечіткі бази знань для контуру адаптації з правилами лінгвістичної оцінки показників якості перехідних процесів регулювання і знаходження, внаслідок цього змінюючих правил для основного контуру регулювання, що дозволяє одержувати бажані перехідні процеси при значних змінах значень параметрів обєкта управління.
План
Основний зміст роботи
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
