Математическое моделирование и разработка моделей компенсации запаздывания для систем управления процессами полимеризации
Диссертация
Публикации. Основное содержание диссертационной работы отраженно в 13 печатных работах, в том числе 2 без соавторов. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежит: в — основные принципы компенсации запаздывания, в — разработка модели компенсации запаздывания, в — методика построения программных средств системы управления, в — алгоритм… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Анализ подходов к созданию программного обеспечения систем управления технологическими процессами и методик управления при наличии запаздывания и возмущений
- 1. 1. Эффективность предприятия и комплексная интеграция
- 1. 2. Обзор интегрируемых систем оперативного сбора информации и управления
- 1. 2. 1. Характеристики SCADA-систем
- 1. 2. 1. 1. Функциональные возможности
- 1. 2. 2. Технические характеристики
- 1. 2. 3. Открытость систем
- 1. 2. 4. Интеграция многоуровневых систем автоматизации
- 1. 2. 1. Характеристики SCADA-систем
- 1. 3. Математическое описание динамических систем в пространстве состояния
- 1. 4. Влияние запаздывания на переменные состояния
- 1. 4. 1. Временные свойства систем с запаздыванием
- 1. 4. 2. Устойчивость систем с запаздыванием
- 1. 4. 3. Об исследовании точности систем с запаздыванием
- 1. 5. Методы регулирования объектов с запаздыванием
- 1. 5. 1. Рекомендации по выбору систем регулирования объектов
- 1. 6. Постановка задачи диссертационного исследования
- Выводы
- Глава 2. Методики синтеза моделей компенсатора запаздывания и оптимальной системы управления
- 2. 1. Критерии управления объектами при наличии запаздывания
- 2. 2. Построение модели компенсатора запаздывания
- 2. 2. 1. Модель компенсации по способу Смита
- 2. 2. 2. Построение модели компенсатора запаздывания в пространстве состояния при наличии возмущений
- 2. 2. 3. Моделирование эффективности модели компенсации запаздывания при наличии помех
- 2. 3. Модели основанные на повышении порядка уравнения
- 2. 3. 1. Аппроксимацию звена чистого запаздывания рядом Паде
- 2. 3. 2. Аппроксимацию звена чистого запаздывания апериодическими звеньями
- 2. 4. Синтез управления в пространстве состояния без учета возмущений с использованием упредителя Смита
- 2. 5. Оптимальная стабилизация в пространстве состояния при наличии возмущений
- 2. 5. 1. Синтез оптимального управления с учетом возмущения
- 2. 5. 2. Устранение ошибки в установившемся состоянии процесса
- 2. 6. Устойчивость и точность системы управления
- 2. 7. Параметрическая идентификация системы с запаздыванием с использованием полиномиальных рядов
- 2. 8. Особенности конструирования системы управления
- Выводы
- Глава 3. Исследование математических моделей объектов с запаздыванием
- 3. 1. Обобщенная методика выбора математической модели технологического процесса
- 3. 2. Промышленные технологические объекты с запаздыванием
- 3. 3. Процессы полимеризации, математические модели, влияние запаздывания
- 3. 3. 1. Классификация химических реакторов
- 3. 3. 2. Технологическое и аппаратурное оформление процессов растворной полимеризации
- 3. 3. 3. Качественные показатели технологических процессов
- 3. 3. 4. Кинетика процесса полимеризации
- 3. 3. 5. Реактор идеального перемешивания
- 3. 3. 6. Каскад реакторов идеального перемешивания
- 3. 3. 7. Молекулярно массовое распределение при протекании реакции полимеризации
- 3. 3. 8. Причины возникновения запаздывание в реакторе
- 3. 4. Действие возмущений на динамическую систему с запаздыванием
- 3. 5. Постановка задачи и методов исследования
- Выводы
- Глава 4. Математическое и программное обеспечение автоматизированной системы управления процессом полимеризации
- 4. 1. Постановка задачи управления
- 4. 2. Синтез математического обеспечения
- 4. 2. 1. Математическая модель процесса
- 4. 2. 2. Параметрическая иден i ификация
- 4. 2. 3. Синтез оптимального управления
- 4. 3. Разработка программного обеспечения системы управления процессом полимеризации
- 4. 3. 1. Разработка алгоритмического обеспечения
- 4. 4. Интеграция программного обеспечения разработанного в Matlab в АСУТП
- 4. 5. Промышленные испытания и эффективность системы управления
- 4. 6. Рекомендации по использованию полученных результатов
- Выводы
Список литературы
- Автоматизация настройки систем управления.//Под ред. Ротача
- B.Я. М.: Энергоатомиздат. 1984.
- Автоматическое определение молекулярного веса каучуков СКД и СКИ-3. -Каучук и резина. 1969. № 8. с.50−54. Анищенко B.C. Сложные колебания в простых системах. М.: Наука, 1990. С. 321.
- Ахиезер Н. И. Лекции по вариационному исчислению. М., Гостехиздат, 1955.
- Ашимов А.А. Системы автоматического управления с изменяющийся конфигурацией для объектов с запаздыванием Ал маты: Галым, 1995 Г.-628 с.
- Богомолов М.А., Испирьян Э. И., Лебедев В. Ф., Плутес B.C., Подольский Т. С. Автоматизированная система управления процессом полимеризации бутадиена в растворе// Автоматизация химических производств: Сборник ОКБ, А N5 М.: НИИТЭХИМ, 1972.1. C. 78−84.
- Бунин В., Анопренко В., Ильин А., Салова О., Чибисова Н., Якушев A. SCADA системы: проблема выбора // Современные технологии автоматизации. 1999. № 4. С. 4−20.
- Ванько В.И., Ермошина О. В., Кувыркин Г. Н. Вариационное исчисление и оптимальное управление. Учебник для вузов М: МГТУ им. Баумана, 2001 г. — 480 с.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. — 576с. Гельфанд И. М., Фомин С. В. Вариационное исчисление. — М., Наука, 1969.-496 с.
- Говорухин В.Н., Цибулин В. Г. Компьютер в математическом исследовании: Учебный курс. СПб.: Питер, 2001, 188 с.
- Гультяев А. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс. СПб.: Питер, 2000, — 346 с
- Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. Пер. с польского. М.: Машиностроение, 1974.
- Данилов А.И. Компьютерный практикум по курсу «Теория управления»: Simulink-моделирование в среде MATLAB /Под ред. А. Э. Софиева: Учебное пособие. -М.: МГУИЭ, 2002. 128 с. 343.
- Деруссо П.М. и др. Пространство состояний в теории управления. -М.: Наука, 1970.
- Дудников Е.Г., Балакирев А. С., Цирлин A.M., Вариационные методы оптимизации управляемых объектов, М., Энергия, 1976, с. 448.
- Дудников Е.Г., Казаков Ю. И., Софиев А.Э, и др. Автоматическое управление в химической промышленности, М., Химия, 1987, 368с.
- Дудников Е.Г., Балакирев А. С., Цирлин A.M. и др. Построение математических моделей химико-технологических объектов, М., Химия, 1970, с. 311.
- Дьяконов В., Круглов В. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. Специальный справочник. Спб.: Питер, 2002.-448 с.
- Дьяконов В.П. MATLAB 6: Учебный курс. СПб.: Питер, 2002. 296
- Дьяконов В.П. Справочник по применению системы PC MatLab. М.: Наука, Физматлит, 1993, 112 с.
- Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MATLAB 5.0/5.3. Система символьной математики. М.: Нолидж, 1999, — 341 с.
- Ермоленко В. Применение нечеткой логики в микроконтроллерном управлении // Радиолюбитель. Ваш компьютер. 1997. № 3. С. 13−17.
- Иванов В.А., Чемоданов В. К., Медведев B.C. Математические основы теории автоматического регулирования. М.: Высшая школа, 1973.
- Калман Р.Е. Об общей теории систем управления // 1-й Международный конгресс ИФАК: Тр./ АН СССР.-М., 1961. Т.2.
- Кафаров В.В., Дудоров А. А. Моделирование процессов полимеризации. -Итоги науки и техники. Сер.: Процессы и аппараты химической технологии л.9. М.:ВИНИТИ. 1981. с.87−174.
- Кирпичников П.А., Аверко-Антонович Л.А., Аверк-Анотонович Ю. О. Химия и технология синтетического каучука. М.:Химия. 1970- 159с.
- Кирчевская Ю. И, и др. Влияние микро примесей на процесс литиевой полимеризации Тем. обз. М. 1982. — 49 с.
- Клиначёв Н. В. теория систем автоматического регулирования: Учебно-методический комплекс. Offline версия 1.0. — Тула, Челябинск, 2002. — 381 файла.
- Коладзе В.А. Адаптивная АСУ полимеризацией низкомолекулярных каучуков с использованием ММР // Применение микро-ЭВМ в управляющих и вычислительных системах в промышленности синтетического каучука, тез. докл. Всесоюзн. совещания М:
- ЦНИИТ Энефтехим. 1985. С. 60
- Краснов JI. М., Макаренко Г. И., Киселёв А. И. Вариационное исчисление. М., Наука, 1973. 172с.
- Куцевич И. В, Григорьев А. Б. Стандарт ОРС путь к интеграции разнородных систем Электронный ресурс. / Средства и системы компьютерной автоматизации. -Электрон, дан.- М., [2003]. Режим доступа: http://wvw.asutp.ru/?p=600 094. — Загл. с экрана.
- Куцевич Н. SCADA-системы, или муки выбора Электронный ресурс. / Средства и системы компьютерной автоматизации. — Электрон. дан- М., [2003]. Режим доступа: http://www.asutp.ru/?p=600 055. — Загл. с экрана.
- Лебедев В.Ф., Предкин Н. И. Выбор оптимального режима для изотермического реактора дегидрирования// Автоматизация химических производств. 1964. N3−4. С. 32−37.
- Лебедев В.Ф., Ситников Е.А, рудников С. С. Оптимальные системы управления объектами с запаздыванием в условиях помех// Техника машиностроения. -2002. N5. С. 92−94.
- Лебедев В.Ф., Ситников Е. А. Идентификация систем с запаздыванием с использованием полиномиальных рядов // Системы управления и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ЦЧКИ, 2002. С. 61−66.
- Литюга А. М., Клиначёв Н. В., Мазуров В. М. Теоретические основы построения эффективных АСУ ТП: Конспект лекций. -Offline версия 1.0. Тула, Челябинск, 2002. — 693 файла.
- Лукас В.А. Введение в fuzzy управление. Екатеринбург. Изд-во УГГГА, 1997.-36с.
- Любашин А.Н. Интегрированные системы автоматизации для отраслевых применений Электронный ресурс. / Средства и системы компьютерной автоматизации. -Электрон, дан М., 2003. -Режим доступа: http://www.asutp.ru/?p=600 113. — Загл. с экрана.
- Нейдорф Р.А., Волков Р. В. Имитационное моделирование в задачах разработки АСУТП // Промышленные АСУ и контроллеры. 2003. № 5. С. 32−34.
- Основы теории автоматического управления: Учебник /JI.H. Ще-лованов, Г. С. Антонова, Е. М. Доронин.- Спб.: изд. СПГУТ, 2002. 356с.
- Островский Г. М. Алгоритмы оптимизации химико-технологических процессов.М. .-Химия. 1978.-296с.
- Панько М.А. и др. Сравнительный анализ классического и нечеткого ПИД-алгоритмов. Теория и практ. функц. АСУ ТП // Сб. научи. трудов. М.: МЭИ. 1998. С. 28−38.
- Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления -М.: Высшая школа, 1986.
- Перлин Б.А. Исследование на модели нелинейных регуляторов для стабилизации концентрации па выходе полимеризационного реактора в производстве СК.- Автоматизация. 1976. № 6. с. 13−15.
- Плутес B.C. Разработка и исследование оптимальных систем автоматического регулирования объектов производства СК: Дисс. канд. тех. наук. Воронеж. 1961. -156 с.
- Плутес B.C., Будников С. С., Ситников Е. А. Расчет границ устойчивости САР объектов с запаздыванием // Современные проблемы информатизации: Сб. тр. IV Междунар. электронной науч. конф. Воронеж: ВГПУ, 1999. С. 40.
- Плутес B.C., Корякин В. В. Синтез оптимальной автоматической системы для объекта с запаздыванием// Автоматизация химических производств: Сборник ОКБ, А N1 М.: НИИТЭХИМ, 1967.1. С. 28−34.
- Подвальный СЛ. Моделирование промышленных процессов полимеризации.-М.: Химия, 1979
- Подвальный C.JI., Лебедев В. Ф., Ситников Е.А, Будников С.С.
- Разработка оптимальных систем управления объектами с за-ф паздыванием в условиях помех// Системы управления и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2001. С. 4−8.
- Ф открытой науч. конф. Воронеж: ВЭПИ, 2001. С. 57−58.
- Подвальный С.Л., Ситников Е. А., Дорофеев В. И., Будников • С.С. Алгоритм построения линий равного значения критерияв плоскости настроек // Математические методы в технике и технологиях: Сб. тр. Междунар. науч. конф. СПб.: Лониис, 2000. С. 29.
- Подольский Т.С., Лебедев В. Ф., Сафонов Е. А., Лукьянович А. П. Автоматическое регулирование процесса полимеризации в производстве синтетическою каучука СКД-1 с помощью ЭВМ // Сб. Автоматизация химических производств: № 24, -М.: НИИТЭХИМ, 1975.
- Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления М.: Высшая школа, 1989.
- Рей У. Методы управления технологическими процессами. Пер. с англ.-М.: Мир, 1983.-368с.
- Ротач В.Я. Теория автоматического управления теплоэнергетическими процессами. -М.: Энергоатомиздат, 1985.-296с.
- Ротач В.Я. Расчет настройки промышленных систем регулирования М.- Госэноргоиздат, 1961
- Рыльков А.А. Автоматизация непрерывного процесса растворной полимеризации бутадиена и стирола: Дисс.. канд. тех. наук. -Воронеж. 1996.-179 с.
- Сигаева Н. Н., Усманов Т. С., Будтов В. П., Спивак С. И., Мона-ков Ю. Б. Распределение центров полимеризации диенов на лан-танидных системах по каталитической активности // Высокомо-лек. соед: Серия А. 2000. т.42. № 1. — С. 112−117.
- Ситников Е.А. Идентификация объектов управления с использованием полиномов // Системы управления и информационные технологии: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ЦЧКИ, 2001. С. 48−53.
- Ситников Е.А. Нечеткая идентификация и управления объектамис запаздыванием // Современные проблемы информатизации в технике и технологии. Сб. трудов VIII международной открытой научной конференции Воронеж: ЦЧКИ, 2003. С. 61−62.
- Ситников Е.А. Применимость методов идентификации линейных динамических систем по их частотному и временному отклику // Современные проблемы информатизации в технике и технологии: Сб. тр. VII Междунар. открытой науч. конф. — Воронеж: ЦЧКИ, 2002. С. 22.
- Ситников Е.А. Управление объектами с запаздыванием на основенечеткой идентификации // Новые технологии в научных иссле• дованиях, проектировании, управлении, производстве. Труды региональной научно-технической конференции Воронеж: ВГТУ, 2003.С. 73.
- Смит О. Дж. Автоматическое регулирование. М. Физматгиз. 1962.- 124с.
- Стрельников В.П. Прикладные нечеткие системы М.: Мир, 1993. — 368 с.
- Стронер П., Сердик О. В. Управляющие системы UNICON для подземных хранилищ газа // Автоматизация в промышленности.• 2003. № 3. С. 56−57.
- Усманов С. М., Гатауллин И. К., Усманов Т. С., Спивак С. И. Монаков Ю. Б. Моделирование методом Монте-Карло кинетики ионно-координационной полимеризации диенов// Вестник Херсонского ГТУ. -2001. № 3(12). С. 275−279.
- Усманов Т. С., Гатауллин И. К., Усманов С. М., Спивак С. И. Монаков Ю. Б. О решении обратной задачи формирования молеку-лярно-массовых распределений при ионно-координационной по• лимеризации //Доклады РАН. 2002. т.385. № 3. — С. 368−371.77,78.