ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Печи с электронагревом
1.2 Задачи оптимального управления
1.3 Системы автоматического управления
1.4 Постановка задачи исследования
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДИНАМИКИ
И ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧ УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Математические модели динамических процессов
2.2 Идентификация моделей динамики
2.3 Постановки задач управления
Выводы по главе
3. АНАЛИЗ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
3.1 Полный анализ с учетом возмущающих воздействий
3.2 Модель динамики первого порядка
3.3 Модель динамики второго порядка
3.4 Модель динамики третьего порядка
Выводы по главе
4. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
а 4.1 Задачи синтеза
4.2 Выбор оптимального варианта системы управления
4.3 Реализация системы управления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Аббревиатура
АР автоматический регулятор,
ДА динамическая альтернативность,
ЖЦ жизненный цикл,
ЗОУ задача оптимального управления,
ЗОУР задача оптимального управления разогревом печи, ЗОУС задача оптимального управления стабилизацией, ККП ключевые компоненты проекта,
МСФ множество состояний функционирования,
ОУ оптимальное управление,
ГТК персональный компьютер,
ПР принятие решения,
УВ управляющее воздействие.
Условные обозначения
А матрица параметров модели при векторе фазовых координат, В матрица параметров модели при управлении,
М множество состояний функционирования,
А переменная состояния функционирования,
минимизируемый функционал,
Ь синтезирующие переменные,
О ограничения,
Я массив исходных данных ЗОУ,
5 стратегия реализации ОУ,
время,
Т нормированное время в базовой задаче, и управление,
и оптимальное управление, х вектор фазовых координат, и возмущающие воздействия, у выходная переменная
ВВЕДЕНИЕ
Электронагрев широко применяется во всех отраслях промышленности, в т.н. электротехнической, металлургической, химической, машиностроении и др. Наблюдается тенденция роста электроотопления в коммунальном хозяйстве и быту. Из средств электроотопления наиболее распространены электрокотлы, аккумуляционные печи, греющие обои, тонкие проводники, заделываемые в бетон, электротепловентиляторы, электрорадиаторы, кондиционеры и др. Все большее распространение находят электроплиты для приготовления пищи. По сравнению с газовыми плитами их использование не сопровождается выделением окиси углерода и других вредных продуктов, ухудшением температурновлажностного режима, они менее пожаро и взрывоопасны.
До определенного времени считалось, что вследствие невысокого КПД электростанций и значительных потерь в системах передачи, пламенные печи с непосредственным сжиганием топлива предпочтительнее электропечей по расходу топлива. Однако анализ, учитывающий все факторы, показывает, что в расчете на конечный продукт электротермические процессы во многих случаях являются энергосберегающими. За счет отсутствия необходимости подачи воздуха для горения и удаления топочных газов и других преимуществ КПД электропечей находится в пределах , а аналогичных пламенных печей 1.
В связи с ростом цен на электроэнергию и топливо, усилением конкурентной борьбы между фирмами, производящими энергоемкое оборудование, транспортные средства и другие машины, актуальность задач экономии и оптимального использования энергоресурсов с каждым годом возрастает 2 4.
Традиционно снижение энергетических затрат на производстве в процессах нагрева достигается за счет повышения производительности технологического оборудования, уменьшения его простоев в рабочем состоянии, а также
повышения надежности электротермических аппаратов и улучшения теплоизоляции 5 .
В ряде случаев существенно сократить энергозатраты позволяет скоростной нагрев тел, когда отсутствуют потери тепла, связанные с его аккумуляцией. Например, при высокочастотной закалке стальных изделий скорость нагрева достигает 00 Сс, весь процесс длится несколько секунд и повышается качество изделий.
По характеру проявления эффективности выделяют четыре группы электротермических процессов.
1. Процессы получения продукции, которые нельзя осуществить без электронагрева. К таким процессам относятся многие процессы изготовления электро и радиоэлементов, средств вычислительной техники и др.
2. Процессы, позволяющие получать продукцию более высокого качества, например, шарикоподшипниковой стали.
3. Процессы электронагрева, дающие прямой эффект за счет снижения себестоимости или капитальных затрат.
4. Процессы, решающие экологические и социальные проблемы, например, уменьшающие затраты на очистные сооружения или сохраняющие природные ресурсы.
Актуальность
- Київ+380960830922