МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ
На правах рукописи
УДК 62-50. 681.5. 677.21
ХАЛМАТОВ ДАВРОНБЕК АБДАЛИМОВИЧ
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
СУШКИ ХЛОПКА-СЫРЦА
05.13.07
–
«Автоматизация и управление технологическими
процессами и производствами»
А В Т О Р Е Ф Е Р А Т
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Ташкент - 2010
2
Работа выполнена в Ташкентском государственном техническом
университете
и
Ташкентском
институте
текстильной
и
легкой
промышленности.
Научный руководитель
- кандидат технических наук, доцент
СИДДИКОВ Исомиддин Хакимович
Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор
КАМАЛОВ Нажмиддин Зайнутдинович
- кандидат технических наук, доцент
САПАЕВ Маматкарим
Ведущая организация
-
НИИ «Алгоритм-инжинеринг» АН РУз
Защита диссертации состоится «____»_________2010 г. в 10
00
часов на
заседании специализированного совета Д.067.07.01 в Ташкентском
государственном техническом университете имени Абу Райхана Беруни по
адресу: 100095, г. Ташкент, ул. Университетская, 2, ТашГТУ, ФЭА, ауд.418.
С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке
Ташкентского государственного технического университета имени Абу
Райхана Беруни (100095, г. Ташкент, ул. Университетская, 2, главный корпус,
ауд. 215).
Автореферат разослан «____»___________2010 г.
Ученый секретарь
специализированного совета
доктор технических наук, профессор
АЗИМОВ Р.К.
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ
Актуальность темы.
Создание рыночных экономических отношений
требует разработки прогрессивных технологий в важнейшей отрасли
сельского хозяйства - хлопководстве. Особенность нового этапа развития
этой отрасли заключается в создании рентабельного производства
высококачественной продукции: волокна и семян.
Подготовка хлопка-сырца к переработке (технологическая сушка),
является первым этапом в процессе его первичной обработки, от режима
работы которой в значительной степени зависит качество готовой продукции
(прочность, линейная плотность, сила разрыва волокна и др.). В соответствии
с этим в современной хлопкоочистительной промышленности предъявляются
высокие требования к организации процесса сушки. Ручное управление
процессом сушки не может обеспечить поддержания абсолютной влажности
высушенного хлопка-сырца в пределах, обусловленных технологическими
требованиями (7 - 9 %).
Пересушка (ведет к ломке хлопкового волокна и потере им штапельной
длины, понижению энергии прорастания и свойств всхожести хлопковых
семян у посевных сортов и выхода масла у технических) и недосушка (ведет
к интенсивному образованию завитков волокна, ухудшающих его внешний
вид и повышающих сумму пороков в последующих переделах производства)
хлопка-сырца приводят к нежелательным результатам.
Такое положение, приводит к значительной потере качества волокна,
семян и линта, а также вызывает непроизводительные простои оборудования,
составляющие до 30% рабочего времени. Одной из основных причин этого
является отсутствие способов и устройств непрерывного контроля и
автоматизированного управления технологическими процессами в реальном
масштабе времени.
С уменьшением объемов заготовки хлопка-сырца, вопросы получения
хлопкового волокна с высокими качественными показателями за счет
снижения его себестоимости путем внедрения новых технических решений-
средств микропроцессорной техники, оптимизации режимов работы
производственных мощностей, изыскания внутренних резервов, являются
актуальными для хлопкоперерабатывающей промышленности.
Дальнейший прогресс в этой области зависит от разработки и
внедрения высокоэффективных систем автоматического управления на базе
современных средств, работающих в оптимальных режимах.
С развитием средств микропроцессорной техники стало реальным
решение широкого круга задач, связанных с алгоритмизацией и
оптимальным управлением сложными технологическими процессами в
различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в
хлопкоочистительной промышленности.
4
Разработка систем оптимального управления производством первичной
переработки хлопка-сырца на основе средств микропроцессорной техники
требует решения ряда задач, связанных в первую очередь, с разработкой и
совершенствованием
существующих
методов
исследования
микропроцессорной системы управления процессом сушки хлопка-сырца. В
настоящее время накоплен богатый опыт внедрения микропроцессорных
систем
в
различных
отраслях
промышленности.
Однако,
в
хлопкоочистительной промышленности исследований в этом направлении
проводилось крайне недостаточно. Это обусловлено наличием определенных
трудностей, связанных со спецификой процессов первичной переработки
хлопка-сырца.
В связи с этим большое значение приобретает проработка
теоретических и прикладных вопросов построения, реализации и
промышленного исследования автоматических и автоматизированных систем
управления процессами первичной переработки хлопка-сырца на базе новых
технических средств.
Разработка микропроцессорных систем управления, способных
обеспечить требуемое качество управления в условиях как быстрых
изменений параметров поступающего хлопка-сырца, так и при изменении
показателей окружающей среды, является актуальной научно-технической
задачей. Решение этой задачи позволит существенно улучшить качество
управления технологическим процессом сушки хлопка-сырца.
Степень изученности проблемы.
Работы, направленные на решение
задач создания и усовершенствования систем управления процессом сушки
хлопка-сырца, велись и ведутся как отечественными, так и зарубежными
учеными и специалистами.
Анализ научно-технической информации в этом направлении позволяет
сделать вывод о том, что достигнуты значительные теоретические и
практические результаты в этой области. Вопросам создания и
совершенствования систем управления процессом сушки хлопка-сырца
посвящены работы таких ученых как М.З.Хамудханов, З.М.Салихов,
Х.З.Игамбердиев,
Н.З.Камалов,
Ш.А.Сарымсаков,
П.Р.Исматуллаев,
К.Н.Нуркельдиев и др. В них предлагается использование комбинированных
принципов управления с привлечением методов идентификации и
оптимального управления. Однако, для подобных систем характерны
следующие недостатки: ограниченные функциональные возможности,
связанные с трудностью реализации, применение только типовых алгоритмов
управления на базе аналоговых регуляторов, которые не позволяют учесть
изменчивость параметров процесса сушки. С другой стороны, внедрение
микропроцессорных средств позволяет решить вопросы создания системы
управления, позволяющей обеспечить высокую точность управления в
широких диапазонах при изменчивости как технологического регламента так
и параметров технологического процесса. Наличие микропроцессорных
5
средств в контуре управления обусловливает создание многоуровневой
структуры системы управления, а также дискретизацию сигналов, что
позволяет повысить точность и качество управляющих воздействий. Это, в
свою очередь, создает ряд принципиальных трудностей, связанных с
формализацией процесса управления. Решение этой сложной научно-
технической задачи требует теоретического обоснования и проведения
исследований по разработке и созданию микропроцессорной системы
автоматического управления процессов сушки хлопка-сырца, позволяющей
обеспечить требуемую точность управления на основе эффективных моделей
и алгоритмов.
Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.
Работа выполнена в рамках государственных научно – технических программ
Центра науки и технологий в соответствии с заданием №П-20.22-
«Разработка методов и алгоритмов автоматизированного исследования
иерархических
мультимикропроцессорных
систем
управления
технологическими объектами» (2002-2005) и №А-14-002 - «Разработка
инструментальных средств создания моделирующих, прогнозирующих и
адаптивных систем на основе интеллектуализации процессов управления
сложными динамическими объектами» (2006-2008).
Цель исследования
состоит в разработке системы автоматического
управления процессом сушки хлопка-сырца на базе микропроцессорных
средств.
Задачи
исследования.
Достижение
сформулированной
цели
исследования предусматривает решение следующих задач:
аналитическое и экспериментальное исследование динамических свойств
процесса сушки хлопка-сырца;
анализ функционирования сушильного агрегата и разработка его
математической модели;
формализация динамики системы управления процессом сушки;
постановка и решение задачи оптимизации параметров системы
управления процессом сушки хлопка-сырца как многосвязного теплового
объекта управления;
разработка
алгоритмов
управления,
реализующих
оптимальные
технологические регламенты сушки хлопка-сырца;
разработка функциональной структуры микропроцессорной системы
управления технологическим процессом сушки хлопка-сырца.
Объект и предмет исследования.
Объектом исследования является системы управления процессом
сушки хлопка-сырца.
Предметом
исследования
являются
модели
и
алгоритмы
автоматизированного анализа и синтеза микропроцессорной системы
автоматического управления процессом сушки хлопка-сырца.
6
Методы исследования
.
В работе использованы методы матричного и
дифференциального
исчисления,
математического
и
структурного
моделирования, теории систем управления, а также методы проектирования
цифровых систем автоматического управления.
Гипотеза исследования.
Повышение качества управления процессом
сушки хлопка-сырца за счет использования современных технических
средств – средств микропроцессорной техники и методов исследования
динамики их функционирования.
Основные положения, выносимые на защиту:
формализованное описание динамики функционирования системы
управления сушильного барабана в виде структурных моделей;
алгоритмы моделирования микропроцессорной системы управления
процессом
сушки
хлопка-сырца
на
базе
топологического
интерполяционного подхода;
алгоритмы оптимального управления процессом сушки хлопка-сырца;
функционально-структурная
схема
микропроцессорной
системы
управления процессом сушки хлопка-сырца.
Научная новизна
заключается в:
определении динамических характеристик системы управления процессом
сушки хлопка-сырца;
разработке двухуровневой схемы управления тепловым процессом
сушильного барабана;
применении топологического интерполяционного способа моделирования
динамики микропроцессорной системы управления (МПСУ) процессом
сушки хлопка-сырца;
разработке алгоритма оптимального управления технологическим
режимом сушки хлопка-сырца в сушильной установке, позволяющей
увеличить точность системы управления процессом сушки хлопка-сырца;
разработке алгоритма управления сушильной установкой с применением
микропроцессорной системы управления.
Научная и практическая значимость результатов исследования.
Научная значимость результатов исследования состоит в разработке
эффективных алгоритмов синтеза математической модели и системы
автоматического управления процессом сушки хлопка-сырца.
Практическая значимость результатов работы заключается в разработке
математического и алгоритмического обеспечения задач математического
моделирования и синтеза управляющих воздействий, позволяющих повысить
степень управляемости процесса сушки хлопка-сырца, снизить расход
энергозатраты.
Реализация результатов.
Разработанные математические модели и
алгоритмы оптимального управления и контроля использованы при синтезе
микропроцессорной системы управления процессом сушки хлопка-сырца,
которая принята к внедрению на Ханкийском хлопкоочистительным заводе.
7
Ожидаемый годовой экономический эффект от реализации разработок
диссертации на Ханкинском хлопкоочистительном заводе составляет 14 млн.
200 тыс. сум.
Результаты диссертационной работы также используются в учебном
процессе на кафедре «Автоматизация и компьютеризация технологических
процессов» Ташкентского института текстильной и легкой промышленности
при подготовке специалистов в области автоматизация и управления.
Апробация
работы.
Основные
положения
и
результаты
диссертационной работы отражены в выступлениях, обсуждены и получили
одобрение на следующих международных и республиканских научно-
теоретических и практических конференциях и семинарах: международной
научно-практической конференции «Автоматизация–97», «Автоматизация–
99»
(Ташкент, 1997, 1999); республиканской научно-практической
конференции «Техника фанлари ва XXI аср глобал муаммолари» (Ташкент,
2001); World Conference on Intelligent Systems for Industrial Automation -
WCIS-2002, WCIS-2004, WCIS-2008 (Tashkent, Uzbekistan, 2002, 2004, 2008);
XVI-международной научно-технической конференции «Математические
методы в технике и технологиях - ММТТ-16» (Санкт-Петербург, 2003);
международной
научно-практической
конференции
«Внедрение
информационно-коммуникационных технологий в текстильную и легкую
промышленности - Инфотекстиль - 2005» (Ташкент, 2005); международной
научно-практической конференции «Перспективы развития инновационных
и интеграционных процессов хлопкоочистительной, текстильной, легкой и
полиграфической промышленностей» (Ташкент, 2007).
Опубликованность результатов.
Основные результаты работы
изложены в 20 научных работах, в том числе 11 – в научных журналах и
защищены 5 свидетельствами об официальной регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения,
четырех глав, заключения, изложенных на 150 страницах машинописного
текста; списка использованной литературы из 126 наименований,
изложенных на 12 страницах машинописного текста; содержит 38 рисунков,
5 таблиц и 3 приложений.
Пользуясь случаем, автор выражает глубокую благодарность за ценные
советы в написании работы – доктору технических наук, профессору
Игамбердиеву Х.З., а также научному руководителю – кандидату
технических наук, доценту Сиддикову И.Х. за постановку задачи и научное
руководство работой.
8
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Во введении
обоснована актуальность темы диссертационной работы,
определены цель и задачи исследования, новизна и практическая значимость
работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе
проанализировано современное состояние теории и
практики автоматизации задач управления процессом сушки хлопка-сырца и
вопросов его алгоритмизации. Обоснована актуальность применения
микропроцессорных средств в задачах автоматизации процесса управления
сушильном барабаном. Применение микропроцессорных средств благодаря
малой размерности и гибкости в управлении, обусловленное применяемыми
алгоритмами способствует улучшению качества управления.
Введение микропроцессоров в контур управления делает динамику
системы дискретной и отсюда возникает необходимость в учете: множества
различных режимов обработки дискретных сигналов в различных точках
системы, наличия эффектов квантования по времени и уровню, причем,
последний обуславливает возникновение нелинейных свойств в системе,
запаздывания,
обусловленного
временем
обработки
данных
в
микропроцессоре.
При
рассмотрении
микропроцессорной
системы
управления
технологическими
процессами
сушки
хлопка-сырца
как
объекта
исследования и управления возникает необходимость сочетания системно-
структурного подхода с системно-функциональным, т.е. наряду с
выделением структурных свойств системы, должны определяться
функциональные свойства элементов, подсистем и системы в целом. С этой
точки зрения предложенная к рассмотрению микропроцессорная система
управления технологическим процессом состоит из двух взаимосвязанных
уровней (рис.1). Нижний уровень охватывает задачи стабилизации режимов
работы и изменение динамики исполнительных механизмов. Верхний
уровень обеспечивает упорядочивание операций, синхронизацию по
быстродействию с другими видами оборудования. На этом уровне
осуществляется локальное управление технологическими процессами, на
основе поставленной цели управления, упорядочение работы всех элементов
системы на основе технологического регламента.
Исходя из приведенного анализа особенностей микропроцессорных
систем управления можно сделать вывод, что для решения на различных
уровнях иерархии задач описания, анализа и синтеза этих систем
необходимы методы и модели, органически сочетающие в себе результаты
теории классических динамических систем управления с обратной связью,
теоретико-множественных и имитационных подходов.
С этой целью для формализации динамики функционирования МПСУ
процессом сушка хлопка-сырца предлагается использование топологического
интерполяционного способа моделирования, базирующиеся на структурные
9
методы. Важным этапом решения задач исследования МПСУ процессом
сушки хлопка-сырца является определение основных факторов, влияющих на
процесс сушки. С этой целью разработана информационная модель процесса
сушки (рис.2.)
Рис.1. Двухуровневое представление задач и процессов в МПСУТП
сушки хлопка-сырца
Рис.2. Информационная модель процесса сушки
Расход топлива
Подача телоагента
Расход хлопка
Влажность
хлопка
t
отработанного
теплоагента
Расход воздуха
t
теплоагента
КООРДИНАТОР
S
R(P)
H(P)
t
теплоагента
Влажность
хлопка
Y
U
E
В
ла
ж
но
ст
ь
во
зд
ух
а
(W
В
)
За
со
ре
нно
ст
ь
хл
оп
ка
(
δ
ХС
)
В
ла
ж
но
ст
ь
те
пл
оа
ге
нта
(W
А
)
С
ко
ро
ст
ь
вр
ащ
ен
ия
бар
абан
а
(
n
C
Б
)
О
бъ
ем
х
ло
пк
а
в
бар
абан
е
(
V
ХБ
)
Расход топлива (G
T
)
Расход теплового
потока (G
CA
)
Расход хлопка (G
XC
)
Влажность
хлопка (W
XC
)
t
отработанного
теплоагента (t
OA
)
Расход воздуха (G
B
)
Н
ер
ав
но
м
ер
ны
е
ра
с-
пр
ед
ел
ен
ие
х
ло
пк
а
(β
ХС
)
Ра
зр
ы
хл
енн
ос
ть
хл
оп
ка
(
γ
ХС
)
t
в
оз
ду
ха
(
t
В
)
Упр
авл
яющ
ие
пар
ам
етр
ы
Упр
авл
яем
ые
п
ар
ам
етр
ы
Возмущающие факторы
Контролируемые параметры
t
теплоагента (t
CA
)
Процесс
сушки
В
ла
го
от
бо
р
в
ба
ра
ба
не
(
К
Б
)
В
ла
ж
но
ст
ь
от
ра
бо
та
н-
но
го
т
еп
ло
аг
ен
та
(W
ОА
)
10
На основе проведенного анализа определены задачи исследования и
разработок, необходимых для создания системы управления. Использование
микропроцессорной системы управления на стадии сушки позволит снизить
удельные энергозатраты на переработку хлопка-сырца при соблюдении
требуемого качества и сокращении времени сушки. Сформулированы цель и
задачи научного исследования.
Во второй главе
рассмотрены вопросы построения и исследования
математических моделей рассматриваемого технологического процесса
сушки
хлопка–сырца.
Сложность
математического
моделирования
технологического процесса обуславливается недостаточным уровнем
развития математических методов, учитывающих непрерывно – дискретный
характер процессов, наличием большого количества факторов, влияющих на
ход процесса, трудностью оценки объективной взаимосвязи между
множеством возмущающих факторов, а также нестационарностью
параметров технологического процесса и их слабой наблюдаемостью в
реальном масштабе времени.
Для исследования переходных процессов с целью оценки влияния их на
производительность и качество высушиваемого хлопка–сырца необходимо
произвести математическое описание процесса сушки, на основе которого
можно было бы получить статические и динамические характеристики
сушильных установок, а также оценить влияние различных параметров на
характеристики процесса сушки хлопка–сырца.
Для математической формализации процесса сушки хлопка-сырца в
сушильном барабане с учетом динамики теплогенератора воспользуемся
уравнением теплового баланса
0
5
4
3
2
1
Q
Q
Q
Q
Q
,
(1)
где
Q
1
– тепловой поток, поступающий с воздухом;
Q
2
– тепловой поток, поступающий с влажным хлопком;
Q
3
– тепловой поток, уходящий с воздухом;
Q
4
– тепловой поток, уходящий с высушенным хлопком;
Q
5
– тепловой поток, уходящий через стены барабана сушилки;
Необходимо отметить, что барабан состоит из двух физических тел:
воздуха и ограждения, теплофизические свойства которых резко отличаются
один от другого. Тогда теплообмен между воздухом внутри помещения и
наружным запишется системой уравнений в отклонениях:
,
;
5
4
4
3
2
1
Q
Q
dt
d
m
c
Q
Q
Q
Q
dt
d
m
c
ог
ог
ог
в
в
в
(2)
где
c
в
,
с
ог
- удельные теплоемкости воздуха и ограждения;
т
в
,
m
oг
- массы
воздуха и ограждения;
в
,
ог
- отклонения температур воздуха и
ограждений от расчетных в установившемся режиме;
Q
1
,
Q
2
,
Q
3
,
Q
4
,
Q
5
- отклонения от установившегося режима температуры соответственно с
11
поступающим воздухом, влажным хлопком, уходящим воздухом,
высушенным хлопком и через стенки барабана.
При составлении системы уравнений (2) приняты такие допущения:
барабан рассматривается как линейный объект с сосредоточенными
параметрами; плотность воздуха не зависит от температуры и давления
внутри помещения; время перемещения воздуха внутри барабана не
учитывается.
Для вывода уравнений динамики объекта необходимо в систему
уравнений (2) вместо тепловых потоков подставить их значения, выраженные
через удельные теплоемкости, массы, перепады температур, площади
поверхностей теплопередачи и коэффициент теплообмена:
,
)
(
)
(
;
)
(
)
(
)
(
)
(
.
.
нар
ог
нар
ог
ог
в
в
ог
ог
ог
ог
ог
в
в
ог
нар
х
х
x
нар
в
в
в
в
в
п
в
п
в
в
в
в
F
F
dt
d
m
c
F
m
-c
m
c
m
c
dt
d
m
c
(3)
где
с
ог
- удельные теплоемкости воздуха, кДж/(кг
°С);
т
в
, т
ог
, -
массы воздуха
внутри помещения и стена барабана, кг.
В канонической форме уравнение динамики барабана имеет вид:
нар
в
в
в
в
в
m
dt
m
d
T
K
dt
d
T
dt
d
T
2
1
2
2
2
0
(4)
Известно, что технологические и технические параметры сушильного
барабана 2СБ-10 имеют следующие значения:
т
в
= 104 кг;
с
в
= 1.005 кДж/(кг
°С);
т
ог
= 8268 кг;
с
ог
= 0.88 кДж/(кг
°С);
с
х
= 1.71 кДж/(кг
°С);
F
ог
= 106.5 м
2
;
нар
=
в
= 2000 Вт/(м
2
°С);
в
= 100
0
С;
нар
= 25
0
С;
п.в
= 200
0
С;
х
= 60
0
С;
2
0
T
8.82 c
2
;
1
T
6.3 c;
2
T
0.82 c;
K
= 0.14
0
C
с/кг;
С учетом этих данных обобщенная передаточная функция сушильного
барабана с учетом теплогенератора и трубопровода имеет следующий вид:
1
3
.
6
82
.
8
1
7
.
3
1
82
.
0
0238
.
0
1
1
1
)
(
2
8
.
7
1
2
2
0
01
2
01
2
0
p
p
p
e
p
p
T
p
T
p
T
e
p
T
K
K
m
p
W
p
p
н
,
где
и
0
запаздывание в трубопроводе и в сушильном агрегате.
Предложенный способ построения математической модели сушильной
установки является базовым для исследования динамических свойств
процесса сушки и синтеза алгоритмов управления сушильным барабаном
2СБ-10.
На основании моделей отдельных элементов была составлена
обобщенная модель процесса сушки хлопка-сырца (рис.3).
12
Рис.3. Обобщенная модель процесса сушки хлопка-сырца
В третьей главе
предложен алгоритм исследования МПСУ
технологическими процессами и их особенностей.
Алгоритмы,
разработанные
на
базе
топологического
интерполяционного
метода,
позволяют
автоматизировать
процесс
исследования динамики функционирования системы управления сушильным
барабаном, описанные детерминированными линейными непрерывными,
дискретными и нелинейными моделями.
В работе предлагается метод и алгоритмы синтеза дискретного
управления непрерывными линейными динамическими объектами на основе
топологического интерполяционного подхода и вариационного исчисления.
Сущность метода заключается в следующем.
Пусть имеется динамическая система с
т
1
входами и
m
2
выходами,
описываемая векторным разностным уравнением
k
k
k
U
D
X
C
X
1
(5)
где
k
X
вектор состояния системы в момент времени
k
, размерность вектора
определяется структурой и сложностью системы;
k
U
вектор управления,
размерностью
m
;
С
и
D -
матрицы связи. Управляющие воздействия
подаются на вход системы с периодом управления
u
T
. Требуется найти такую
последовательность оптимальных управляющих воздействий
U
, чтобы на
некотором интервале времени минимизировать суммарные квадраты
отклонений выходных процессов
Y
от задания
зад
Y
. В критерий включим все
квадраты отклонений выходных переменных взятых со своими весами в
моменты, кратные периоду управления
T
u
. Учитывая, что в общем случае, это
значение может быть сравнительно велико, для более качественной
оптимизации включим в критерий и квадраты отклонений выходных
13
переменных на промежуточных
N
интервалах времени в моменты, кратные
T
u
/
N
. Тогда критерий оптимизации имеет вид:
1
1
1
1
2
1
1
2
1
2
1
1
1
m
j
jj
j
N
n
in
зад
in
m
i
i
k
j
U
r
Y
Y
q
F
(6)
где
m
i
,
1
номер входа;
1
,
1
k
j
момент подачи воздействия;
N
число
учитываемых точек на периоде управления;
k -
количество интервалов
управления
T
u
на
времени
переходного
процесса
системы;
T
j
t
U
U
i
ij
1
0
управляющее воздействие на
i
-м вход;
t
0
– исходный
момент, для которого задано состояние объекта;
N
T
n
t
Y
Y
i
in
/
1
1
0
1
переменная на
i
-м выходе объекта;
зад
in
Y
1
заданные значения выходных
функций; момент времени
n
1
определяется по формуле
1
1
1
1
n
j
N
n
,
N
n
,
1
,
1
,
1
1
k
j
;
T
k
1
период оптимизации;
N
T
T
u
период учета
выходных переменных;
q
i
– вес или значимость
i
-й выходной переменной;
r
i
– вес или относительная стоимость
j
– ых управлений.
Для решения поставленной задачи воспользуемся значениями
переходной функции, полученными на основе применения топологического
интерполяционного метода каждого канала передачи:
1
2
1
1
2
2
2
3
1
1
1
m
j
j
i
i
j
ij
i
in
U
h
Y
,
(7)
где
2
,
1
m
i
номер выхода;
1
1
1
2
i
j
i
момент времены;
2
j
номер входа;
3
2
2
3
i
ij
ij
i
t
h
h
значение переходной функции по каналу передачи от
2
j
входа
к
i
выходу в момент времени
n
i
N
i
1
1
3
,
N
T
i
t
i
/
3
3
.
Подставив уравнение (7) в выражение (6), выполним операции частного
дифференцирования критерия
F
по искомым
U
. После приведения подобных
членов получим систему уравнений в матричной форме
А
∙
U
=
B
,
(8)
где
U
вектор всех управлений размерностью
1
1
k
m
,
A
матрица левой
части системы уравнений, элементы которой получаются по формуле:
1
,
1
;
,
1
;
1
;
1
,
1
;
1
1
,
1
;
1
;
1
;
1
1
,
1
,
при
,
1,
,
при
,
1,
;
,
1
,
,
1
,
1
,
1
,
1
1
1
1
1
2
1
6
2
5
1
4
1
1
3
2
1
1
3
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
3
3
2
2
1
6
2
5
1
4
k
i
m
j
j
i
m
i
r
a
a
i
j
k
m
i
a
a
n
n
n
j
N
j
n
j
N
j
n
n
j
j
n
m
j
j
n
m
i
n
n
j
n
n
m
j
m
j
n
n
k
n
h
h
q
a
j
ii
ii
ji
ij
m
i
N
n
ij
j
ij
j
n
k
j
j
i
j
i
(9)
14
В формировании симметричной матрицы
А
участвуют дискретные
значения переходных функций объекта
ij
l
h
, полученные в момент времени
l
кратные
1
,
1
,
k
N
l
N
T
u
для каналов передач от
j
го входа,
1
,
1
m
j
, до
i
го выхода,
2
,
1
m
i
.
Правая часть системы уравнений (8), формируемой для синтеза
регулятора, вырабатывающего оптимальное управление как функции
отклонений выходных переменных от задания и предыдущих управляющих
воздействий, подаваемых на управляемую систему на заданном интервале
времени определяется в следующем виде:
.
2
;
1
2
;
;
1
;
1
;
,
1
;
1
,
1
;
2
3
1
5
1
3
1
6
3
4
2
5
2
1
1
3
1
2
1
1
П
1
1
1
1
1
1
j
3
1
1
3
1
1
4
2
5
2
5
1
2
3
2
2
1
6
2
5
1
n
n
n
j
N
n
n
n
n
j
N
j
n
N
n
n
j
N
j
j
n
m
i
m
j
k
n
U
h
h
h
q
Y
Y
h
q
B
m
j
n
j
ij
n
ij
n
ij
j
k
n
k
k
j
m
i
i
z
n
m
i
N
n
i
зад
ij
ij
j
k
n
k
k
i
i
(10)
Используя предложенный подход определены значения управляющего
сигнала для каждого канала управления, на основе которых получены
передаточные функции микропроцессорного регулятора для каждого канала:
;
00543
.
0
1
993
.
2
456
.
10
1
1
1
z
z
Z
D
.
007738
.
0
1
048
.
0
058
.
1
1
1
2
z
z
Z
D
Структурная схема синтезированной МПСУ процессом сушки хлопка-
сырца представлена на рис.4.
Рис.4. Структурная схема системы управления процессом
сушки хлопка-сырца
D
1
(Z)
p
e
p
5
1
7
.
3
17
.
0
.
p
e
p
5
1
3
.
1
73
.
0
.
p
e
p
p
p
8
.
2
2
1
3
.
6
82
.
8
14
.
0
1148
.
0
.
p
e
p
p
5
.
1
2
1
21
.
3
5
.
11
12
.
0
.
p
e
p
p
p
1
.
2
2
1
5
.
5
84
.
6
4
.
0
268
.
0
.
p
e
p
p
2
.
1
2
1
54
.
2
25
.
1
38
.
0
.
D
2
(Z)
У
1
(t)
У
2
(t)
1(t)
1(t)
e
1
(t)
e
2
(t)
U
1
(t)
U
2
(t)
15
Для проверки достоверности полученных результатов проведен
имитационный
эксперимент,
результаты
моделирования
которого
представлены на рис.5.
У
1
– температура хлопка-сырца; У
2
– температура отработанного теплоагента.
Рис.5.
Переходная характеристика процесса сушки синтезированной
системы автоматического управления
С целью принятия оптимальных решений о режиме функционирования
системы, алгоритмах координации взаимодействия отдельных подсистем,
параметрах анализируемой структуры микропроцессорной системы
управления сушки хлопка-сырца, был разработан модифицированный
алгоритм симплексного планирования, заключающийся в применении
постоянно-переменного шага поиска, что облегчает определение глобального
экстремума сложного функционала качества.
Модификация алгоритма симплексного планирования, реализующая
постоянно-переменный шаг поиска, заключается в следующим: формируется
симплекс-некоторая математическая фигура с (
k
+1) вершиной, где
k
-
количество оптимизируемых неизвестных. Координаты каждой вершины
1
k
,
1
j
симплекса
X
ij
определяются по формулам:
i
i
i
j
L
H
X
X
0
0
k
i
,
1
,
здесь
X
0
i
- координаты центра симплекса, которые задаются исследователем;
L
0
i
- начальное ребро симплекса:
2
2
/
1
0
k
k
k
X
L
i
i
,
(11)
где
>
I
- масштабный множитель, при
k
=2, α=0.8, Δ
X
i
- допустимый диапазон
изменения
i
- й переменной;
H
- величина, определяемая из выражения:
У
1
У
2
h(t)
t
16
.
1
,
1
2
1
,
0
1
,
1
2
1
j
i
i
i
j
i
j
i
i
i
H
Методом топологической интерполяции осуществляется имитационное
моделирование исследуемой системы при заданных начальных условиях
режима функционирования. В соответствии с критерием оптимальности
определяется оценка качества функционирования системы с найденными
значениями оптимизируемых параметров.
В случае минимизации критерия из всех вершин выбирается вершина
S
,
для которой критерий имеет наибольшее значение. Симплекс отражается в
противоположную сторону и занимает новое положение, в котором все
вершины кроме вершины
S
прежние, а вершина
S
имеет новые координаты:
k
i
X
k
X
k
X
i
s
k
j
i
j
i
s
,
1
,
2
2
1
1
1
.
Если новая вершина вышла за допустимые пределы координат или
величина ее критерия не уменьшилась по сравнению с предыдущим
значением, то это движение симплекса считается ложным и анулируется.
Среди оставшихся вершин выбирается вершина с максимальным значением
критерия, делается новое движение и т.д. Каждое движение сопровождается
моделированием процессов в системе и определением критерия для
полученных координат переменных. Если движение симплекса уже не
уменьшает критерий, то область оптимума найдена.
С помощью разработанного алгоритма определяются значения уставки
регулятора, находящиеся на нижнем уровне управления. При этом
учитывается технологический регламент процесса сушки хлопка-сырца с
учетом сортности, влажности и засоренности хлопка-сырца. Расчетные
значения уставок регуляторов для каждого канала передач следующие. При
этом влажность (
х
1
)
и засоренность (
х
2
)
хлопка-сырца изменялись в пределах
8%≤
x
1
≤14% и 1%≤
x
1
≤3%. В качестве функционала берем минимум
n
i
j
i
e
1
,
2
,
1
j
, процессы
У
1
(t)
и
У
2
(t)
с невязкой для каждого канала передач
2
.
0
1
i
i
x
x
.
Предельные
значения
управляемых
параметров
в
масштабированном виде равны -1≤
x
1
≤1; -1≤
x
2
≤1. Предельные значения
х
1
и
х
2
соответствуют минимальному и максимальному значениям расхода и
температуры теплоагента соответственно.
Результаты
решения
оптимизационной
задачи
таковы:
при
засоренности
x
2
= 1.6 % и влажности хлопка-сырца
x
1
= 10.4 % наиболее
оптимальным является температура хлопка-сырца
t
1
=60
0
C, а отработанного
теплоагента
t
2
=75
0
C.
17
Разработанный алгоритм отличается простотой реализации при
управления технологическими процессами в реальном масштабе времени и
инвариантностью к дрейфам математических моделей.
В четвертой главе
на основе разработанных в предыдущих главах
моделей и алгоритмов исследования приведены результаты применения
микропроцессорной системы управления режимом работы сушильного
агрегата типа 2СБ-10, установленной на хлопкоочистительном заводе.
Выявлены особенности процесса управления в сушильном агрегате 2СБ-10
на базе микроконтроллера типа PIC18F452, а также определены оптимальные
параметры закона регулирования.
Исследования предлагаемого принципа регулирования теплового
режима сушки производились на сушилке 2СБ-10 призаводского сушильно-
очистительного цеха Ханкинского хлопкозавода.
В
сушильно-очистительном
цехе
Ханкинского
хлопкозавода,
включенном в непрерывный технологический процесс переработки хлопка-
сырца, установлены сушилки типа 2СБ-10, очистители типа УХК и два
очистителя типа 1ХК с комплектом транспортирующего оборудования, а
также вспомогательное оборудование.
Предложена функциональная схема управления МПСУ процессом
сушки, в которой регулирование температуры производится как путем
изменения объема подачи топлива, так и путем изменения подсоса холодного
воздуха (рис.6).
Датчики подключается в COM порт (блок 10) компьютера через
интерфейс RS232 с помощью согласователя уровня (TTL – RS232) (блок 9).
Температура задается с помощью клавиатуры (блок 15), и сохраняется в ОЗУ.
Программа обработки локальных и сетевых запросов (блок 11) считав с ОЗУ
заданную температуру, передает ее микроконтроллеру через COM порт,
также через COM порт запрашивается и принимается информацию о
температуре теплообъекта, для отображения ее на дисплее (блок 14).
Цикл передачи информации (датчик температуры => микроконтроллер
=> задание температуры => серверный компьютер => микроконтроллер =>
сигнал управления => теплообъект => датчик температуры) повторяется.
В предложенной системе для определения структуры и параметров
микропроцессорного регулятора с учетом динамических свойств объекта
использованы модели и алгоритмы, приведенные в диссертационной работе.
Приведены результаты промышленных испытаний разработанной
системы автоматического управления, на основании которых можно
заключить как о правильности результатов теоретических исследований, так
и принципов, положенных в основу синтеза системы управления.
18
Рис.6. Функциональная схема управления сушильной установкой
Технико – экономическая эффективность от внедрения системы
автоматического управления процессом сушки хлопка–сырца достигается в
результате сохранения природных качеств хлопка-сырца, улучшения работы
сушильного барабана, а также уменьшения расхода теплоагента, что в
конечном итоге позволяет существенно увеличить качественные показатели
хлопкового волокна.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработок
диссертации составляет 14 млн. 200 тыс. сум. в год.
КОМПЬЮТЕР
Программный уровень
Память ОЗУ
Программа
обработки
локальных и
сетевых
запросов
11
COM
порт
RS 232
10
Температура
объекта
Заданная
температура
Сетевой
интерфейс
Дисплей
Клавиатура
Internet / Intranet
Согласователь
уровней
(TTL
– RS 232)
МИКРОКОНТРОЛЛЕР
Интерфейс
RS 232
ОЗУ
Температура
объекта
Заданная
температура
Сигнал управления
вентилятором
Сигнал управления
теплогенератором
ППЗУ
Заданная
температура
Алгоритм
формирования
сигнала
управления
Интерфейс
ввода / вывода
Дисплей
Клавиатура
ТЕПОЛООБЪЕКТ
Цифровой датчик
температуры
Вентилятор
Теплогенератор
Ц А П
ШИМ
порт 2
порт 1
12
14
15
13
9
6
8
16
17
18
4
5
7
1
2
3
19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты диссертационной работы заключаются в
следующем:
1.
На основе физико-технологических предпосылок и теоретико-
множественного аппарата исследований осуществлен переход от
известных ранее разнородных и несогласованных аналитических
зависимостей параметров процесса сушки хлопка-сырца к обобщенным
множественным и топологическим представлениям, более адекватно
отражающих
структурные
свойства
объекта
управления
и
разрабатываемой системы управления.
2.
Обоснованы необходимость исследования и создания системы
управления процессом сушки хлопка-сырца на базе микропроцессорных
средств,
отличающейся
широкой
возможностью
реализации
высокоэффективных цифровых алгоритмов управления.
3.
На основе аналитических исследований динамических свойств процесса
сушки хлопка-сырца разработаны математические модели МПСУ,
позволяющие анализировать основные качественные показатели
системы
управления
и
решить
задачи
автоматизированного
исследования динамики МПСУ процессом сушки.
4.
Разработан алгоритм автоматизированного моделирования динамики
МПСУ процессом сушки хлопка-сырца на базе топологического
интерполяционного подхода, позволяющий учесть особенности как
структурных, так и параметрических свойств системы и получить
высокую точность моделирования.
5.
По критерию минимума среднеквадратичной ошибки разработан
высокоэффективный алгоритм расчета оптимальных управлений и
определения настроечных параметров цифрового регулятора МПСУ
процессом сушки хлопка-сырца.
6.
Предложен алгоритм координации режимов функционирования и
расчета уставок микропроцессорных регуляторов на базе метода
симплексного
планирования
с
привлечением
имитационного
моделирования,
отличающийся
высокой
вычислительной
эффективностью.
7.
Разработана
МПСУ
процессом
сушки
хлопка-сырца
для
автоматического
поддержания
технологического
регламента
рассматриваемого процесса, позволяющая сократить расходы энергии и
повысить точность управления при сохранении природных качеств
хлопкового волокна.
8.
Экономический эффект от внедрения разработанной МПСУ процессом
сушки хлопка-сырца на Ханкийском хлопкоочистительным заводе
составляет 14,2 млн. сумов в год.
20
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
Основные содержание диссертации опубликовано в работах:
1.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А. Алгоритм адаптивного управления в
микропроцессорных системах на базе симплексного планирования //
Известия вузов. - Ташкент, 2000. - № 3. – С. 33-36.
2.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Аюбджанова В., Сапарниязова О.
Синтез управляющих воздействий в системах с широтно – импульсной
модуляцией // Вестник ТашГТУ. - Ташкент, 2000. - № 2. – С. 138-141.
3.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А. Топологическая интерполяционная
формула вычисления процессов в микропроцессорной системе
управления. // Вестник ТашГТУ. - Ташкент, 2001. - № 1. – С. 36-39.
4.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Аюбджанова В.У., Венгерженовский П.,
Сиддиков А.И. «Мураккаб динамик бошқариш тизимларининг
структуравий таҳлили (Структурный анализ сложных динамических
систем управления)» // Свидетельство об официальной регистрации
программы для ЭВМ: № DGU 00404. 13.04.2001 г.
5.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Маллаев А.Р., Венгерженовский П.,
Залилова Э. «Кўп қадамли масалаларни динамик дастурлаш усулида
ечиш (Решение многошаговых задач методом динамического
программирования)» // Свидетельство об официальной регистрации
программы для ЭВМ: № DGU 00429. 09.07.2001 г.
6.
Siddikov I.H., Holmatov D.A., Ayubdjanova V.U, Yakubov A.B. The
procedure of choice of techological conditions in an intellectual control
system of productions. // WCIS-2002: Second World Conference on
Intelligent Systems for Industrial Automation. - Tashkent, 2002. B-Quadrat
Verlag,- p.206-208.
7.
Холматов
Д.А.,
Аюбджанова
В.У.
Алгоритм
синтеза
микропроцессорной системы управления по критерию быстродействия
// Известия вузов. -Ташкент, 2002. - №1. – С. 63-65.
8.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Сетметов Н., Сапарниязова О.
Матричное представление передаточной функции многомерной
динамической системы // Проблемы текстиля. – Ташкент, 2003, - № 4,
– С. 98-102.
9.
Сиддиков
И.Х., Холматов Д.А., Аюбджанова В.У. Модели
формирования структур многоуровневых систем управления //
Сборник
научных
трудов
XVI
международная
научная
конфонференция «Математические методы в технике и технологиях -
ММТТ-16» - Санкт-Петербург – том 2. – С. 109-110.
10.
Холматов Д.А. Анализ динамики микропроцессорной системы
управления с учетом квантования по уровню и по времени // Проблемы
текстиля. – Ташкент, 2004. - № 4. – C. 80-83.
11.
Siddikov I.H., Salohutdinov R.T., Holmatov D.A. Synthesis of controlling
21
inteluences of microprocessor control systems // WCIS-2004: IV-World
conference on intelligent systems for industrial automation. - Tashkent,
2004. - P. 150-155.
12.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Аюбджанова В.У, Искандаров З.Э.
«Структурный
анализ
многоуровневой
системы
управления
графовыми моделями» // Свидетельство об официальной регистрации
программы для ЭВМ: № DGU 00822. 15.07.2004 г.
13.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Аюбджанова В.У., Мусахонов А.,
Огородникова Н. «ТelnetChatServer – авто система для обмена
сообщения между пользователями в пределах локальной сети» //
Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ: №
DGU 01019. 24.11.2005 г.
14.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Мансуров А. Средства связи
технологического объекта управления с микропроцессорной системой
// Проблемы текстиля. – Ташкент, 2006. - № 1. – С. 95-97.
15.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Мусахонов А., Искандаров З.Э. «Реал
вақтда технологик объектни компьютер билан боғловчи интеллектуал
интерфейс» // Свидетельство об официальной регистрации программы
для ЭВМ: № DGU 01278. 16.05.2007 г.
16.
Холматов Д.А. Автоматизированная система управления процессом
сушки хлопка на базе SCADA – системы // Проблемы текстиля. –
Ташкент, 2006. - № 2. – С. 89-91.
17.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Ибрагимов И.Л. Некоторые вопросы
прогнозирования и контроля параметров сушки хлопка-сырца //
Химическая технология. Контроль и управление. - Ташкент, 2007.- №
4. – С. 49-51.
18.
Siddikov I.H., Holmatov D.A., Setmetov N.U., Karimov D.R., Iskandarov
Z.E. System regulation by process of drying of the cotton on the basis of
indistinct logic // WCIS-2008: Fifth World Conference on Intelligent
Systems for Industrial Automation. 25-27 ноябрь 2008. - Tashkent, 2008. –
P. 252-255.
19.
Холматов Д.А. Синтез нечеткого регулятора при автоматическом
регулировании температурой сушильного барабана // Химическая
технология. Контроль и управление. - Ташкент, 2008. - № 5. – С. 63-65.
20.
Сиддиков И.Х., Холматов Д.А., Искандаров З.Э. Синтез алгоритма
управления многомерной цифровой системы управления // Химическая
технология. Контроль и управление. –Ташкент, 2010. - №1. – С. 78 - 81.
Соискатель___________
22
Техника фанлари номзоди илмий даражасига талабгор Халматов
Даврон Абдалимовичнинг 05.13.07 – «Технологик жараёнлар ва ишлаб
чиқаришларни автоматлаштириш ва бошқариш» ихтисослиги бўйича
«Пахтани қуритиш жараёнини автоматик бошқариш системаси»
мавзусидаги диссертациясининг
Р Е З Ю М Е С И
Таянч (энг муҳим) сўзлар:
пахтани қуритиш жараёни, қуритиш
барабани,
иссиқлик
генератори,
математик
моделлаштириш,
микропроцессорли бошқариш системаси, алгоритм, оптималлаш, синтез.
Тадқиқот объектлари:
пахтани қуритиш технологик жараёнини
бошқариш системаси.
Ишнинг мақсади:
микропроцессорли воситалар негизида пахтани
қуритиш жараёнининг автоматик бошқариш системасини яратиш.
Тадқиқот методлари:
ишда матрицали ва дифференциалли ҳисоблаш
усуллари, структурали моделлаштириш, автоматик бошқариш системаси
назарияси усулларидан фойдаланилган.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:
пахтани қуритиш
жараёнини бошқариш системасининг динамик тавсифлари аниқланди;
қуритиш барабанидаги иссиқлик жараёнининг икки сатҳли бошқариш
схемаси ишлаб чиқилди; пахтани қуритиш жараёнини бошқариш системаси
аниқлигини оширишга имкон берувчи, қуритиш ускунасидаги пахтани
қуритишнинг технологик режимларини оптимал бошқариш алгоритми ишлаб
чиқилди. Ишнинг илмий янгилиги пахтани қуритиш жараёнини
моделлаштириш ва бошқариш алгоритмларини ишлаб чиқишдан иборат.
Амалий аҳамияти:
Иш натижаларининг амалий аҳамияти энергия
харажатларини камайтириш, пахтани қуритиш жараёнининг бошқарувчанлик
даражасини ошириш имконини берувчи математик моделлаштириш ва
бошқарув таъсирларини синтезлаш масалаларининг математик ва алгоритмик
таъминотини ишлаб чиқишдан иборат.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги:
Амалиётга
тадбиқ килиб, эришилиши кўзда тутилган иқтисодий самарадорлик 14 млн.
200 минг сўмни ташкил қилади.
Қўлланиш (фойдаланиш) соҳаси:
Пахтани дастлабки ишлаш
технологик жараёни.
23
Р Е З Ю М Е
диссертации Халматова Даврона Абдалимовича на тему «Система
автоматического управления процессом сушки хлопка-сырца» на
соискание ученой степени кандидата технических наук по
специальности 05.13.07 -«Автоматизация и управление
технологическими процессами и производствами».
Ключевые слова:
процесс сушки хлопка-сырца, сушильный барабан,
теплогенератор, математическое моделирование, микропроцессорная система
управления, алгоритм, оптимизация, синтез.
Объекты исследования:
система управления процессом сушки хлопка-
сырца.
Цель работы:
разработка системы автоматического управления
процессом сушки хлопка–сырца на базе микропроцессорных средств.
Методы исследования:
в работе использованы методы матричного и
дифференциального исчисления, структурного моделирования, теории
систем автоматического управления.
Полученные результаты и их новизна:
определены динамические
характеристики системы управления процессом сушки хлопка-сырца;
разработана двухуровневая схема управления тепловым процессом
сушильного барабана; разработан алгоритм оптимального управления
технологическим режимом сушки хлопка-сырца, позволяющий увеличить
точность системы управления процессом сушки хлопка-сырца. Новизна
работы заключаются в разработке алгоритмов моделирования и управления
процессом сушки хлопка-сырца.
Практическая значимость:
Практическая значимость результатов
работы заключается в разработке математического и алгоритмического
обеспечения задач математического моделирования и синтеза управляющих
воздействий, позволяющих повысить степень управляемости процесса сушки
хлопка-сырца, снизить расход энергозатраты.
Степень внедрения и экономическая эффективность:
ожидаемый
экономический эффект от внедрения разработок диссертации составляет 14
млн. 200 тыс. сум.
Область применения:
технологический процесс первичная обработка
хлопка.
24
R E S U M E
Thesis of Halmatov Davron Abdalimovich on the scientific degree competition
of the doctor of philosophy in technical sciences on specialty 05.13.07 -
«Automation and controlling technological processes and production» on
subject:
«Automatic control system of seed cotton drying process»
Key words:
seed cotton drying process, a drying drum, heat generator,
mathematical modeling, a microprocessor controlling system, algorithm,
optimization, synthesis.
Subjects of research:
controlling system of seed cotton drying process.
Purpose of work:
working out automatic controlling system with seed
cotton drying process on the base of microprocessor means.
Methods of research:
In work are used methods of matrix and differential
calculus, structural modeling, the theory of automatic controlling system.
The results obtained and their novelty:
dynamic characteristics of a
controlling system are defined by seed cotton drying process; the two-level
controlling scheme by thermal process of a drying drum is developed; the
algorithm of optimum control is developed by a technological mode of seed cotton
drying, allowing to increase accuracy of a controlling system of seed cotton drying
process. Novelty of work consist in working out of algorithms on modelling and
controlling of seed cotton drying process.
Practical value:
The practical importance the results of work consists in
working out of mathematical and algorithmic maintenance, problems of
mathematical modeling and synthesis of the operating influences, allowing raising
degree of controllability process of seed cotton drying, to lower the expense power
inputs.
Degree of embed and economic effectivity:
Expected economic efficiency
from introduction of working outs of the dissertation makes 14 million 200
thousand sum.
Field of application:
primary cotton technological process.
25
Подписано в печать 03.11.2010. Формат 60 × 84.
1/16
.
Офсетная печать. Печ.л.1,0. Тираж 100. Заказ № 326.
Отпечатано в типографии ТИТЛП.
100100, г. Ташкент, ул. Шохжахон, 5.
26
27
28
