Анотація до роботи:

Смітюх Я.В. Автоматизоване управління брагоректифікаційною установкою на основі сценарного підходу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація процесів керування. – Національний університет харчових технологій, Київ, 2007.

Дисертацію присв’ячено питанням розробки сценарних алгоритмів управління процесами брагоректифікації для синтезу інтелектуальної системи автоматизованого управління брагоректифікаційною установкою. Синтезована багаторівнева ієрархічна модель процесів брагоректифікації. Проведено статистичну обробку експериментальних даних з спиртзаводу та отримано комплекс статичних моделей процесів брагоректифікації, за якими здійснюється оптимізація, також досліджено та розраховано основні показники хаотичності. Здійснена ідентифікація процесів брагоректифікації на основі нейро – нечіткої технології моделювання. Розроблено структуру системи автоматизованого керування брагоректифікаційною установкою, в якій реалізуються алгоритми сценарного управління. Розроблено інтелектуальну підсистему управління процесами брагоректифікації.

В дисертаційній роботі запропоновано нове рішення задачі підвищення техніко – економічних показників функціонування БРУ та зменшення витрат енергоносіїв шляхом створення автоматизованої системи управління на основі сценарного підходу з урахуванням основних властивостей БРУ як складного об’єкта управління.

1. В результаті аналізу БРУ спиртового заводу встановлено, що такий ОУ має всі характерні ознаки складної технологічної системи: невизначеність, багатофакторність, ієрархічна структура, багатозв’язність, стохастичність та прояви системних тенденцій розвитку, що в свою чергу дає змогу передбачувати характер цільової поведінки об’єкта.

2. Експериментальні дослідження виявили особливості атрактивної поведінки процесів брагоректифікації в різних умовах функціонування, які викликаються змінюванням характеристик бражки та спирту. Проведений аналіз часових рядів основних змінних процесу брагоректифікації методами нелінійної динаміки дозволив визначити показники хаотичності, на основі яких визначена глибина прогнозування розвитку об’єкта.

3. Розроблена ієрархічна нелінійна динамічна модель яка складається з п’яти рівнів:

1 - опис фаз; 2 - опис обміну між фазами; 3 - нелінійної математичної моделі масообміну на тарілці; 4 - опис брагоректифікаційної установки на рівні колони; 5 - модель розрахунку економічної ефективності процесу брагоректифікації.

4. Проведена лінгвістична апроксимація основних змінних процесів брагоректифікації на основі експертних та експериментальних даних, що дозволило описати множину змінних в термінах лінгвістичних оцінок для побудови сценаріїв управління.

5. Розроблені сценарії управління, в яких передбачено врахування стратегічних напрямків, що дало можливість комплексно аналізувати та приймати рішення в залежності від ситуації, яка складається на БРУ.

6. Здійснена постановка та розв’язана задача багатоцільової оптимізації з урахуванням ситуативної динамічності зміни пріоритетності критеріїв оптимізації при нечітких значеннях параметрів та змінних.

7. Створена імітаційна модель, в якій відтворені можливі ситуації при функціонуванні БРУ при змінюванні якісних характеристик (бражки, епюрату, спирту) як лінгвістичних змінних та збурень БРУ, що дало можливість показати ефективність управління об’єктом в порівнянні з традиційними методами управління.

8. Розроблена інтелектуальна підсистема системи управління БРУ на основі баз знань у вигляді продукційних правил, які передбачають динамічний аналіз ситуації, пошук та вибір фрагментів сценаріїв для формування та реалізації ефективних стратегій управління БРУ.

9. Проведені виробничі випробування запропонованих алгоритмів управління та обробка результатів їх застосування методом гілок та меж показали, що економія основних енергоресурсів в САУ, побудованій на основі сценарного підходу в порівнянні з традиційними системами досягає 8%.

10. Розроблене алгоритмічне та програмне забезпечення передано на Червонослобідський спиртзавод, що підтверджено відповідними довідками і використовується в навчальному процесі.

Публікації автора:

1. Моделювання фазової рівноваги при ректифікації суміші етанол - вода і розрахунок кількості контактних пристроїв в ректифікаційній колоні залежно від значення флегмового числа / Ткачук Н.А., Смітюх Я.В., Малежик І.Ф., Мельник Л.М. // Наукові праці Національного університету харчових технологій. – 2002.- №12. – С. 65-66.

2. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Модель брагоректифікаційної установки як об’єкта керування // Збірник наукових праць Кіровоградського Національного технічного університету. – 2004. – Випуск 15. – С.229 – 234.

3. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Дослідження процесу брагоректифікації з позицій синергетичного підходу керування // Харчова промисловість.– 2004. – №3. - С.142.

4. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Відновлення та оцінка атрактора на основі часових рядів роботи брагоректифікаційної установки // Восточно – европейский журнал передовых технологий. – 2006. - №3/3(21). – С.55-57.

5. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Оптимізація управління процесами брагоректифікації //Автоматика. Автоматизація. Электротехнические комплексы и системы. – 2006. - №2(18). – С.117-124.

6. Пилипчук К.Г., Смітюх Я.В., Кишенько В.Д., Кофанова Н.В. Ситуаційна модель управління брагоректифікаційною установкою // Програма і матеріали 66 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:УДУХТ, 2000. - С.77.

7. Смітюх Я.В., Первак М.В., Кишенько В.Д. Управління брагоректифікаційною установкою на базі сценарного підходу // Програма і матеріали 67 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:УДУХТ, 2001. - С.123.

8. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Автоматизоване управління брагоректифікаційною установкою в умовах невизначеності // Програма і матеріали 68 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:НУХТ, 2002. - С.115.

9. Смітюх Я.В., Сухоносова О.С., Кишенько В.Д. Ієрархічна модель процесу брагоректифікації // Програма і матеріали 69 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:НУХТ, 2003. - С.128.

10. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Управління процесом брагоректифікації на принципах самоорганізації в складних системах // Програма і матеріали 70 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:НУХТ, 2004. - С.114.

11. Кишенько В.Д., Смітюх Я.В., Місюра М.Д. Інтелектуальне управління технологічними комплексами на основі сценарного підходу // Тези доповідей учасників Міжнародної науково – практичної конференції “Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології”, м. Чернівці, 2004р. - С.19-20.

12. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Оптимізація управління процесом брагоректифікації на основі теорії самоорганізації // Матеріали 11 – й міжнародної конференції по автоматичному управлінню “Автоматика - 2004”, м. Київ, 2004, Т.2. – С.55.

13. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Побудова сценарних алгоритмів управління процесом брагоректифікації на основі принципів самоорганізації в складних системах // Програма і матеріали 71 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:НУХТ. 2005. - С.116.

14. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Синтез алгоритмів вирішення конфліктних ситуацій при керуванні брагоректифікаційною установкою // Матеріали ІХ міжнародної науково – технічної конференції “Нові технології та технічні рішення в харчовій та переробній промисловості: сьогодення і перспективи”, Ч.ІІ – К.: НУХТ, 2005. - С.46.

15.Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Розробка сценарних алгоритмів управління процесами брагоректифікації на основі багатокритеріальної оптимізації // Матеріали 12 – ої міжнародної конференції по автоматичному управлінню “Автоматика - 2005”, м.Харків, 2005. – С.36

16. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Нелінійний статистичний аналіз процесів брагоректифікації // Програма і матеріали 72 – ої наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів, Ч. ІІ – К.:НУХТ, 2006. - С.125.

17. Смітюх Я.В., Кишенько В.Д. Синтез сценарних алгоритмів управління брагоректифікаційною установкою в умовах ситуаційної невизначеності // Матеріали 13 – ої міжнародної конференції по автоматичному управлінню “Автоматика - 2006”, м.Вінниця, 2006. – С.108.