Разработка алгоритма адаптивного управления ректификационной колонны

ВВЕДЕНИЕ 7
1 Литературный обзор и патентный обзор 9
1.1 Литературный обзор 9
1.2 Патентный обзор 11
2 Анализ технологического процесса 16
3 Математическое описание элементов системы управления 19
3.1 Выбор критериев качеств управлением объекта 21
3.2 Критерий управления эффективность работ (ЕJ1) работы колонны 26
3.3 Модели элементов системы управления 27
3.4 Обработка экспериментальных данных 29
3.5 Эталонная модель нижней и верхней частей колонны 30
3.6 Обсуждение результатов 39
4 Разработка алгоритма адаптивного управления 40
4.1 Алгоритм управления верхней точкой температурного профиля 42
4.2 Синтез каскадно-комбинированной системы управления 47
4.3 Алгоритм управления верхней частью колонны 54
4.4 Алгоритмы управления нижней точкой температурного профиля 57
4.5 Имитационное моделирования системы температурным профилем 60
4.6 Выводы и обсуждения результатов 68
5 Работоспособность и эффективность алгоритмов управления 69
5.1 Оптимизация настроечных параметров алгоритма управления 71
5.2 Исследования работоспособности и эффективности алгоритмов управления температурным профилем ректификационной колонны 73
5.3 Пакет прикладных программ адаптивного управления процессом 83
5.4 Вывод и обсуждение результатов 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88

Весь текст будет доступен после покупки

Наиважнейшая отрасль для энерго-ресурсной промышленности является энергоэффективность и ресурсосбережение. В производственных процессах, такие как абсорбция, дистилляция, ректификация, экстракция и тому подобные сложные технологические процессы наиболее уязвимы к вопросу о энергоэффективности, за счет того, что возникает трудности при подсчете идеального процесса для лучшего выходного продукта. Для того чтобы приблизиться к минимум потерь чистых продуктов, производятся научные исследования и изучение вопросов об эффективности введение технологического процесса, поэтому становиться актуальной проблемой.
Для нефтехимической отрасли моделирование сложных и объемных процессов является актуальность оптимизации и модернизации действующих научных открытий.
Одной из сложнейших и основных технологических процессов является процесс ректификации, то есть разделение групп продукта или питающих смесей на отдельные фракции.
В процессе ректификации тарельчатого вида, разделенная полученная смесь является гибким по отношению к потребителю, так как из-за введения технологического процесса изменяется качественный и количественный конечный продукт. Но и характеристика процесса ректификации считается низким по коэффициенту полезного действия, из-за его характеристических особенностей и является энерго-затратным.
Проблемы с энергозатратными характеристиками частично решается путем изучения вопроса о минимизации потерь сырья. При помощи минимизации потери сырья, возможно добиться уменьшение финансовых затрат производства, улучшение качества выходящего продукта и введение эффективного распределения рабочего процесса.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор и патентный обзор

1.1 Литературный обзор

Сегодня задачи, стоящие перед проектировщиком автоматических и автоматизированных систем управления, все чаще требуют для своего решения применения теории адаптивных систем.
Сравнительно легко сформулировать задачу адаптивного управления в целом, но непросто решить задачи управления конкретными объектами. Причина в том, что адаптивное управление требуется там, где отсутствует или значительно ограничена априорная информация о реальных закономерностях изменения динамических свойств объекта и эффектах ввода в систему управления, которые будут возникать в процессе работы системы. Эта информация должна быть получена во время нормальной работы системы.
Ведь особенностью современного уровня автоматизации является управление объектом в условиях априорной неопределенности. В длинном перечне особенностей, характеризующих условия работы систем прямого адаптивного управления, можно указать, в частности, их многомерность, множественность связей, нелинейность и неустойчивость. Однако основную трудность часто составляет неопределенность, поскольку отсутствие информации, необходимой для разработки управляющего воздействия, значительно усложняет задачу.
Предварительная неопределенность обусловлена различными объективными причинами и обычно проявляется в отсутствии полной информации о параметрах или характеристиках объекта, а также внешних интерференционных и координационных воздействиях, приложенных к контролируемому объекту. Кроме того, в процессе работы системы параметры объекта управления и окружающей среды могут изменяться непредсказуемо и тогда нестационарность является разновидностью неопределенности.
К факторам неопределенности в автоматизированных системах управления технологическими процессами относятся: изменение режимов работы оборудования, нестабильность характеристик сырья и топлива, износ оборудования, загрязнение и др.
Примерами таких установок в химической промышленности являются ректификационные колонны. Современные авиационные силовые установки относятся к поздним изделиям. Наличие задержек в математическом описании объекта управления проявляется в автоматической стабилизации корабля, в производстве цемента, стекла, серной кислоты, в работе управления ядерным реактором, энергетикой и теплом, в других технологических процессах, характеризующихся начальная неопределенность параметров математической модели и изменение характеристик объекта.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Современные методы автоматического регулирования: самоадаптация и упреждающее управление – Control Engineering Russia [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.controlengrussia.com/programmnye-sredstva/sovremennye-metody-avtomaticheskogo-regulirovanija-sa/.
2 Технологический регламент водооборотного узла в блоке дозирования , 2012. – 16 с.
3 Вихревой расходомер | Yokogawa Electric CIS [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.yokogawa.ru/measurementcharge/?prod=178.
4 Модульный взрывозащищенный термометр сопротивления | Endress + Hauser [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ru.endress.com/ ru/Tailor-made-field-instrumentation/Temperature-measurement-thermometers/Omnigrad-M-TR10.
5 Интеллектуальные датчики давления Метран-150 исполнения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.suer.ru/data/6768517_Param.pdf.
6 Направленный радарный уровнемер Levelflex FMP54 | Endress+Hauser [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ru.endress.com/ru/Tailor-made-field-instrumentation/level/Levelflex-FMP54.
7 Клапан Masoneilan 21700 Lo-dB [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tpsystem.ru/catalog/valves/2f3704dc4425f4e6220321510d4fc1b87d710917.
8 Барьер искрозащиты ОВЕН ИСКРА [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.owen.ru/catalog/barier_iskrozashiti_oven_iskra/opisanie.
9 CENTUM VP-Обзор распределенной системы – Режим доступа: https://www.yokogawa.com/pdf/provide/E/GW/TI/0000029 385/0/TI33J01A10-01EN.pdf.
10 Абрамов К. В. Применение пакета ChemCAD в УТК для изучения процесса ректификации как объекта управления // науч. конф. студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ, 2010. - С. 125-132.
11 Абрамов К. В. Применение пакета ChemCAD в УТК для изучения про-цесса ректификации как объекта управления // науч. конф. студентов и молодых ученых МГУИЭ: Тезисы докладов. - М.: МГУИЭ, 2010. - С. 125-132.

Весь текст будет доступен после покупки