Введение к работе
Актуальность работы. Й! производстве сборного железобетона одним из основных показателей качества выпускаемой продукции является прочность бетона на сжатие, которая определяется большим количеством факторов: режимами термообработки, активностью цемента, качеством заполнителей, водоцементным отношением и т.п. Наиболее важным из них является режим термообработки.
Требуемое значение прочности бетона к моменту окончания тепло-влажной обработки может быть обеспечено путем поддержания расчетного цикла термообработки в виде трех его основных периодов - подъем температуры, изотермический подогрев и охлаждение изделий при условии, что их характеристики (технологические установки, изделия, окружающая среда) соответствуют регламентируемым стандартам.
Как показывает опыт, существующие системы управления процессами термообработки монолитного железобетона не в полной мере решают поставленную задачу. Это объясняется тем, что, как показали проведенные исследования, характеристики технологических процессов прогрева бетона изменяются во времени и значительной мере отклоняются от стандартных. При этом отсутствуют эффективные прямые методы измерения температуры изделий в промышленных условиях.
Поэтому в зависимости от условий функционирования объекта, с учетом технологических особенностей термообработки бетона возникает необходимость определения параметров и характеристик объекта управления, изменять алгоритмы и принципы регулирования по косвенным параметрам'с применением наблюдающих устройств, оценивающих значения температуры изделий в режиме реального времени. В этой связи в создание адаптивной системы, позволяющей идентифицировать объекты управления, синтезировать необходимые алгоритмы регулирования, моделировать синтезированную систему является актуальной научной проблемой, решению которой посвящена настоящая диссертационная работа.
Цель работы заключается
- в разработке, исследовании, внедрении системы непрерывного
контроля температуры железобетонных изделий в процессе их термообра
ботки;
- разработке адаптивной системы управления термообработки желе
зобетонных изделий, представляемая следующими функциональными воз
можностями: программным управлением технологическим процессом,
идентификацией объектом управления, контролем температуры изделий с
использованием наблюдающих устройств с адаптационными подходами и
применением настраиваемых моделей.
Методы исследования. В диссертационной работе использованы методика построения математических моделей, базирующая на
принципах неравновесной термодинамики, методы теории автоматического управления, теории идентификации, адаптивного управления, методы математического моделирования динамических систем.
Научная новизна заключается в разработке методики построения математических моделей технологических процессов термообработки бетона, базирующейся на использовании принципов неравновесной термодинамики в сочетании с принципом последовательного раскрытия неопределенности на основе поэтапного использования информации о функциях систем и целях управления; в постановке новой задачи практической идентификации моделей термообработки бетона с использованием информации, получаемой с наблюдающего устройства контроля температуры изделий; в разработке системы управления технологическими процессами термообработки бетона с заданными характеристиками с применением программного и адаптивного подходов с использованием настраиваемой модели и наблюдающего устройства.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные системы позволяют осуществлять непрерывный контроль температуры железобетонных изделий в процессе их термообработки по косвенным показателям и их коррекцию для обеспечения заданных качественных свойств, что приводит к снижению энергозатрат. Полученные теоретические и практические результаты позволяют эффективно использовать их при решении практических задач автоматизации процессов управления, контроля и измерений в производстве строительных материалов для широкого круга промышленных установок по термообработке железобетонных изделий.
Реализация результатов работы. Разработанные системы непрерывного контроля температуры железобетонных изделий при их термообработке с использованием наблюдающего устройства опра-бированы и частично внедрены в АК «Астана-Стройинвест» и учебном процессе КазНТУ.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на : Республиканской межотраслевой научно-практической конференции « Состояние и перспективы создания и использования средств контроля, измерений и АСУ ТП на предприятиях Республики Казахстан» (г. Караганда), научных семинарах АО «Системотехника» (г. Алматы) и кафедр «Автоматика и телемеханика» и «Автоматизация технологических процессов» Казахского национального технического университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Основное содержание диссертации изложено на страницах.