Введение к работе
Актуальность работы. В промышленности существует целый спектр оборудования необходимого для термической обработки или обогрева материала. К такому оборудованию в пищевой промышленности относятся печи для термической усадки пленки, печи для сушки различных материалов, печи для выпечки различных хлебобулочных изделий. В перерабатывающей промышлености это печи для обжига извести, цемента, кирпича. В нефтехимической промышленности емкости для хранения нефтехимических продуктов. Все выше перечисленное оборудование имеет многозонную организацию нагрева материала, различные размеры от нескольких метров до нескольких десятков метров. Технологический процесс в таком оборудовании заключается в регулировании температуры по зонам нагрева или стабилизации температуры по всем зонам. Изменение температуры и протекание технологического процесса в таком оборудовании зависит не только от конструкции камеры или емкости, но и от количества и качества материала находящегося в камере или емкости, а также от распределения материала по зонам внутри оборудования. Энергетическая экономичность такого процесса определяется конструкцией оборудования и системой управления. Следовательно, одной из центральных проблем является проектирование системы автоматического управления температурным полем. Система автоматического управления температурным полем рассматриваемых печей должна обеспечивать быструю перенастройку и самонастройку в соответствии с требуемым технологическим процессом. Проектирование рассматриваемой системы управления связано с решением следующих задач:
-так для модернизации и создания принципиально новых печей необходимо разработать математическую модель температурных полей;
-используя полученную математическую модель, требуется разработать методику синтеза и синтезировать систему управления температурным полем рассматриваемой печи.
-а также разработать методику адаптированной работы системы управления пространственного регулятора при изменении условий технологического процесса.
Относительно методики синтеза следует отметить, что рассматриваемые объекты управления могут рассматриваться как объекты с распределёнными параметрами, хотя большинство этих объектов имеют одноканальную систему управления, основанную на релейных режимах работы или с использованием ПИД-регуляторов. Такие системы управления не могут оптимизировать энергетические затраты необходимые на реализацию технологического процесса. Известная частотная методика синтеза разработана для достаточно узкого класса распределённых систем, названного пространственно-инвариантным. Как показано в диссертации рассматриваемый объект не принадлежит к этому классу. Это потребовало разработки новой методики синтеза систем управления рассматриваемыми объектами и разработать методику адаптивной настройки регулятора, чтобы компенсировать некоторую не оптимальность в определении параметров регулятора при его синтезе.
Приведенные аргументы автор рассматривает как субъективные признаки актуальности.
Объективными признаками актуальности разработки методики синтеза и построения системы управления и адаптации регулятора температурным полем туннельной печи является:
Объективными признаками актуальности построения системы управления температурным полем туннельной печи разработка методов проектирования и создание принципиально туннельных печей
Целью диссертационной работы является разработка методики синтеза адаптивной распределенной системы управления температурным полем туннельной печи.
При достижении указанной цели в работе были решены следующие задачи:
Разработаны математические модели температурных полей туннельной печи;
На базе разработанных математических моделей составлены дискретные модели объекта управления;
Разработана методика оценки влияния зоны G (ширина зоны минимального коэффициента передачи регулятора в области частот среза) на показатели качества переходного процесса;
Получены оценки степени влияния шумов, системы сбора информации, на параметры регулятора;
Разработана методика синтеза адаптивного распределенного регулятора на основе сравнения частотных методик синтеза распределенных высокоточных регуляторов для распределенных систем управления;
Получены соотношения для оценки влияния погрешности в определении параметров объекта на параметры регулятора при синтезе регулятора;
Синтезирована система распределенного высокоточного адаптивного управления температурным полем туннельной печи;
