Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Родин Сергей Николаевич. Разработка системы управления производством ацетилена на основе аппарата нечеткой логики с учетом экологических факторов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06, 03.00.16.- Москва, 2006.- 223 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3829

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. В связи с неблагоприятной экологической обстановкой в городах с большим сосредоточением промышленных химических предприятий, большое внимание уделяется идентификации источников загрязнений и разработке систем управления этими источниками. В этом плане одним из наиболее перспективных путей является создание систем управления производством, которые будут учитывать не только качество и количество получаемого продукта, но и уменьшение или качественное изменение отходов данного производства. Существующие в настоящее время системы управления технологическим процессом всё чаще используют в общем числе критериев - экологические, связанные с количеством и качеством образующихся отходов. Из-за специфики этих критериев и особенностей реального технологического процесса приходится использовать данные экспертов, субъективизм которых должен быть многократно проверен и оценен. В связи с этим актуальной является задача синтеза новых, более эффективных систем управления с привлечением экспертных оценок и потенциала современных технических средств, позволяющих уменьшить количество выбросов и сбросов и увеличить выход полезного продукта. Существующие в настоящее время системы управления технологическими процессами, реализованные на промышленных контроллерах и SCADA-системах позволяют поддерживать на достаточно высоком уровне показатели качества регулирования. Большие технические возможности и программные ресурсы современных контроллеров делают возможным реализацию алгоритмов, основанных на новых математических аппаратах. Применение этих средств автоматизации для управления сложными объектами, такими, как экстремальные или нелинейные объекты управления, наряду с использованием качественной информации от экспертов технологического процесса позволяет говорить о возможности иного подхода к экологии производства. Использование качественной оценки образующихся отходов для формирования стратегии управления технологическим процессом наряду с количественными данными, поступающими в систему управления является перспективным способом формирования эколого-экономического критерия. Применение математических аппаратов, работающих с такой информацией (например аппарата нечёткой логики) должно являться направлением, по которому следует выстраивать общую концепцию разрабатываемой системы управления. Вместе с тем, в настоящее время фактическое наличие технических средств на объектах вовсе не гарантирует использование всех их ресурсов для решения сложных задач автоматизации. Недостаточно внимания уделяется комплексному критерию, лежащему на стыке экологии и экономики. Поэтому, проблема создания систем регулирования, обеспечивающих оптимальное управление производством

по экономическому и экологическому критериям стоит достаточно остро. Работа выполнена в рамках Федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России (2002-2010 годы)» и «Областной целевой программе оздоровления экологической обстановки и охраны здоровья населения Тульской области».

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является разработка системы управления производством ацетилена, позволяющей реализовать максимальный выход продукта с одновременным уменьшением количества отходов производства.

В работе поставлены и решены следующие задачи:

Исследованы источники отходов и их виды на производстве с целью выявления технологических параметров, влияющих на их количество и качественные показатели;

Исследована существующая система управления и выявлены её недостатки в отношении регулирования количества продукта и отходов;

Определены существующие методы уменьшения отходов и выявлены причины, не позволяющие достигнуть поставленной цели известными методами;

Разработана система управления производством ацетилена, позволяющая вести технологический процесс по эколого-экономическому критерию;

Создана методика синтеза и настройки элементов системы управления производством ацетилена на основе аппарата нечёткой логики;

Работа апробирована на современных СВТ;

Система управления, разработанная на современных ТСА реализована и внедрена в технологический процесс.

Методы исследования. При решении задачи разработки системы управления производством ацетилена применялись методы: системного анализа, экстремального регулирования, теории автоматического управления, теории нечётких множеств, методы оптимизации.

Научная новизна работы.

Предложен новый подход к синтезу нечёткого регулятора, базирующийся на стратегии управления в виде линий управления;

Впервые разработан нечёткий экстремальный регулятор, обеспечивающий различные стратегии поиска экстремума. Регулятор способен эффективно работать на инерционных объектах. Кроме того, он обеспечивает смещение рабочей точки объекта на заданное расстояние от экстремума;

Разработана методика синтеза нечёткого экстремального регулятора исходя из необходимой стратегии управления, задаваемой графически в виде линии управления;

Предложена структура и методика синтеза нечёткого ПИ-регулятора, обеспечивающего заданное качество регулирования на нелинейных объектах;

Предложена структура и методика синтеза нечёткого ПИ-регулятора, обеспечивающего различные показатели качества на линейном объекте, в зависимости от знака ошибки рассогласования, реализуя таким образом различную стратегию управления тепловым объектом;

Практическая ценность работы. На основе приведённой методики разработана система управления отделением пиролиза производства ацетилена ОАО «НАК «Азот». Разработанное программное и алгоритмическое обеспечение, реализующее нечёткий экстремальный регулятор и нечёткий ПИ-регулятор, методики синтеза и настройки этих регуляторов, а также созданные программы для моделирования системы экстремального регулирования и программы поиска параметров нечёткого регулятора представляют теоретическое и практическое значение. Они могут быть использованы как для реализации на промышленных установках, так и для применения в учебном процессе подготовки специалистов по автоматизации промышленных производств.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на Научно-технических конференциях молодых учёных, аспирантов и студентов РХТУ им. Д.И.Менделеева (Новомосковск, 2002, 2004, 2005 г.г.), Международной научной конференции ММТТ-17 (г. Кострома, 2004 г.), Международной научной конференции ММТТ-18 (г. Казань, 2005 г.), II Международном студенческом форуме (г. Белгород, 2004 г.), XXV Научной конференции профессорско-преподавательского состава и сотрудников НИ РХТУ (Новомосковск, 2006 г.), Международной научной конференции ММТТ-19 (г. Воронеж, 2006 г.).

Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты работы внедрены в производство ацетилена ОАО Новомосковского акционерного общества «Азот», о чём подписан соответствующий акт.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 печатных работ, 2 в журнале, рекомендованном ВАК, а также получено решение о выдаче патента на изобретение, заявка №2005118644/09.

Объём работы. Диссертация изложена на 151 страницах и состоит из введения, четырёх глав, выводов и приложений. Работа содержит 73 рисунка и 7 таблиц. Список используемой литературы включает 125 наименований.

Подобные работы
Страшнов, Андрей Юрьевич
Разработка автоматизированной системы принятия решения для проектирования тканей, вырабатываемых на станках с электронным управлением
Ле Куанг Хоа
Оптимальное управление режимами работы ТЭС Вьетнама с учетом экологических факторов
Доценко Анатолий Иванович
Комплексная автоматизация производства асфальтобетонной смеси с учетом влияния факторов е# транспортировки, укладки и уплотнения
Муравьев Игорь Владимирович
Автоматизированная система поддержки принятия конструкторских решений для определения качества соединений в узлах с учетом экологических факторов
Бачурин Андрей Степанович
Разработка системы языковых и программных средств структурных исследований
Кузнецов Александр Валерьевич
Разработка системы диагностики ДВС на основе нечеткой логики
Бородин Евгений Владимирович
Повышение эффективности технологии разработки системы управления административными процессами режима "одного окна"
Кузнецов Михаил Владимирович
Разработка системы эффективного управления поиском согласованного положения деталей для роботизированных сборочных устройств на основе нечеткой логики
Куделин Александр Руфович
Исследование и разработка системы оптимального управления межклетевым охлаждением на широкополосных станах
Христенко Дмитрий Викторович
Разработка системы административного управления корпоративной информационно-вычислительной сети

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net