Базовая Система Автоматического Управления Процессом Экструдирования Биополимеров, Ее Особенности, Задачи Параметрического Синтеза И Анализа

Abstract

Автоматизація технологічних і бізнес-процесів № 15,16/2013 3 УДК[658.5.012.1] БАЗОВАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ БИОПОЛИМЕРОВ, ЕЕ ОСОБЕННОСТИ, ЗАДАЧИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА И АНАЛИЗА Хобин В.А., Егоров В.Б. Одесская национальная академия пищевых технологий Аннотация: Для разработки (синтеза и анализа) и реализации действующего варианта САУ процесса ЭБП было введено понятие ее базового варианта. Он ориентирован решать в автоматическом режиме наиболее динамичные задачи управления, сохранив за оператором и лабораторией управление качеством экструдатов. Разработка САУ, реализующих эти задачи, сделала необходимым проведение структурного и параметрического синтеза системы, анализа ее функционирования, адекватно отражающего условия ее будущей эксплуатации.Ключевые слова: идентификация, математические модели, система автоматического управления, экструдирование, биополимеры.Ранее, в рамках разработки концепции построения САУ процессом ЭБП, была обоснована перспективная функциональная организация САУ, и разработаны три, альтернативных по использованию управляющего воздействия u э , варианта структурных схем для ее реализации. Для реализации выбран вариант, из которого исключена функция измерения косвенных показателей качества экструдата в реальном времени. Принципиальной особенностью такого варианта САУ является то, что использование u э доступно только в режиме настройки экструдера на работу с заданным видом сырья. Эта настройка осуществляется «вручную», совместно оператором экструдера и лаборантом, и остается, как правило, неизменной, u э = const, в течение всего времени производства экструдата из заданного сырья. Именно такое изменение u э и предусмотрено конструкциями экструдеров в настоящее время. Кроме того, поскольку из базового варианта САУ исключена функция измерения косвенных показателей качества экструдата, то базовой САУ, не реализуется и, связанная с этим измерением, функция гарантирования качественных показателей экструдата. В таком случае, реализация функции управления по гарантированию качественных показателей экструдата возлагается на оператора экструдера и лаборанта.Важно отметить, что базовая САУ включает в себя наиболее динамичные контура управления. Для заданной структуры САУ, обеспечение их эффективного функционирования требует обоснованного выбора настроечных параметров всех элементов управления [1 -3]. К этим элементам относятся все шесть регуляторов, а также модули оценки вероятностных характеристик и расчета допустимого заданного значения степени нагрева ПЭД экструдера. Наиболее эффективным инструментом такого выбора настроечных параметров является оптимальный параметрический синтез [4 -6]. Разработанная имитационная модель процесса ЭБП [7,8] позволяет реализовать процедуру синтеза алгоритмическими методами, в ходе специальным образом организованных машинных экспериментов с имитационной моделью САУ [9 -12].На структурной схеме базовой САУ, для подсистемы регулирования температурного режима тепловой обработки сырья при его движении вдоль оси шнекового прес...