Автоматизація процесів керування прогріванням паперового полотна у сушильній частині папероробної машини

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorЧерьопкін, Євгеній Сергійович
dc.date.accessioned2017-09-25T12:22:53Z
dc.date.available2017-09-25T12:22:53Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenPhD Thesis is devoted to the problem of increasing the efficiency of paper web drying section in the paper machine by creating automation control system for heating paper web as a major step in terms of product quality, resource and energy effectiveness. First chapter describes drying process as on object of automation control, held its parametric analysis. Conclusion about current state of mathematical modeling and control of drying section. Second chapter contains results of mathematical modeling of heating the paper web process based on the equations of heat and mass transfer, unsteady heat conduction including parameters that based on geometric features of drying section and properties of the paper web. Performed results of the adequacy of the developed model check. In the third chapter was selected criteria optimal control quality and generated restrictions on product quality parameters. Developed the application software solution for calculating the optimal temperature schedule of heating the paper web in real time mode. Fourth part includes developed adaptive control system for optimal of heating paper web process according to the level of perturbation effects in control object using dynamic programming method and PID-controllers with removable off-site control. Presents results of study, which confirmed the effectiveness of the proposed control system in terms of the perturbation of different amount.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена вопросам повышения эффективности процесса сушки бумажного полотна на бумагоделательной машине путем создания системы автоматизации процессов управления его прогрева как определяющего этапа сушки с точки зрения качества готовой продукции, ресурсо- и энергосбережения. Проведен параметрический анализ технологических процессов, которые протекают на бумагоделательной машине как объектов автоматического управления. Выделены основные входные и выходные параметры, возмущающие и управляющие воздействия. Установлено ключевую роль процесса сушки как основоопределяющей стадии с точки зрения параметров качества готовой продукции и эффективности ресурсо- и энергосбережения. Исследовано существующие решения в области математического моделирования и систем управления сушильной частью и выделены их недостатки. Определено недостаточное рассмотрение вопроса управления прогреванием бумажного полотна, как первого и во многом определяющего этапа процесса сушки. Проанализированы основные его особенности и задачи. Проведен анализ физико-химических процессов, которые протекают во время прохождения бумажного полотна по сушильным цилиндрам и участкам свободного хода. Предложена математическая модель процесса прогревания бумажного полотна на основе уравнений тепло- и массопереноса и нестационарной теплопроводности с учетом геометрических особенностей сушильной части, и свойств бумажного полотна. Выделено две математические модели для контактной и конвективной сушки. Выполнена проверка разработанной модели на адекватность с использованием статистических критериев Стьюдента и Фишера. Результаты исследования позволяют считать разработанную математическую модель адекватной реальному процессу прогревания бумажного полотна. Выбран критерий качества оптимального управления который заключается в подборе таких управляющих воздействий (расход пара в сушильные цилиндры), при которых будет происходить минимизация отклонения реальной температуры бумажного полотна на выходе с каждого сушильного цилиндра от заданного значения. Проведено исследование взаимосвязи между управляющими воздействиями и параметрами качества продукции. Сформулированы ограничения на параметры качества готовой продукции и управляющие воздействия. На основе анализа литературных данных и экспериментальных исследований разработано алгоритм расчета оптимального температурного графика прогревания бумажного полотна, что является заданием по температуре для критерия качества управления. Полученный алгоритм положен в основу разработанного специального прикладного программного обеспечения для корректировки задания управления в режиме реального времени в соответствии и полученными показаниями датчиков на объекте управления. На основе классической следящей системы автоматического управления разработано систему управления процессом прогревания бумажного полотна в сушильной части бумагоделательной машины. Проведено исследование различных конфигураций блока управления на основе регулятора с применением метода динамического программирования, ПИД-регулятора с алгоритмом автонастройки, ПИД-регуляторов со сменными границами объекта управления и их возможные комбинации. Эффективность разработанных решений проверялась на объекте управления при внедрении в него генератора возмущающих воздействий. С целью реализации селективной системы управления по величине возмущающего воздействия в системе был настроен блок определения оценки возмущающего воздействия и проведено исследование качества его работы. Проведенные исследования показали, что наибольшую эффективность достигла комбинированная конфигурация блока управления с селективным управлением. В зависимости от уровня возмущающих воздействий в системе управление будет переходить на блок регулятора с использованием метода динамического программирования или на блок с тремя ПИД-регуляторами со сменными границами объекта управления. Для повышения точности управления в систему интегрирован блок проверки результатов работы блока регулирования, которые на основе результатов имитационного моделирования, при необходимости, запускает механизм автоматической перенастройки параметров регулятора.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена питанням підвищення ефективності процесу сушіння паперового полотна на папероробній машині шляхом створення системи автоматизації процесів керування його прогрівання як визначального етапу з точки зору якості готової продукції, ресурсо- та енергозбереження. Розглянуто особливості процесу сушіння, проведено його параметричний аналіз як об’єкта автоматичного керування та проаналізовано сучасний стан математичного моделювання та керування його етапами. Запропоновано математичну модель процесу прогрівання паперового полотна на основі рівнянь тепло- та масопереносу і нестаціонарної теплопровідності з урахуванням геометричних особливостей сушильної частини і властивостей паперового полотна. Виконана перевірка розробленої моделі на адекватність. Вибрано критерій якості оптимального керування та сформовані обмеження на параметри якості готової продукції. Розроблено прикладне програмне рішення для розрахунку оптимального температурного графіку прогрівання паперового полотна у реальному часі. Розроблено адаптивну оптимальну систему керування процесом прогрівання паперового полотна у відповідності до рівня збурювальних впливів у системи із застосуванням методу динамічного програмування та ПІД-регуляторів зі змінними межами об’єкту керування. Проведено дослідження, яке підтвердило ефективність запропонованої системи керування в умовах дії збурень різної величини.uk
dc.format.page22 с.uk
dc.identifier.citationЧерьопкін, Є. С. Автоматизація процесів керування прогріванням паперового полотна у сушильній частині папероробної машини : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.13.07 – автоматизація процесів керування / Черьопкін Євгеній Сергійович. – Київ, 2017. – 22 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/20675
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectпапероробна машинаuk
dc.subjectсушильна частинаuk
dc.subjectматематичне моделюванняuk
dc.subjectпрогрівання паперового полотнаuk
dc.subjectкритерій якості керуванняuk
dc.subjectсистема керуванняuk
dc.subjectpaper machineen
dc.subjectthe drying sectionen
dc.subjectmathematical modelingen
dc.subjectheating of the paper weben
dc.subjectcriteria of quality controlen
dc.subjectcontrol systemen
dc.subjectбумагоделательная машинаru
dc.subjectсушильная частьru
dc.subjectматематическое моделированиеru
dc.subjectпрогревание бумажного полотнаru
dc.subjectкритерий качества управленияru
dc.subjectсистема управленияru
dc.subject.udc681.51:676.2.026.5](043.3)uk
dc.titleАвтоматизація процесів керування прогріванням паперового полотна у сушильній частині папероробної машиниuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
aref_Cheropkin.pdf
Розмір:
846.82 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ТПЗА)
Автореферати (вільний доступ)