Анотація до роботи:

Степанов М.Т. Гарантуюче управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація технологічних процесів. – Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2005.

Дисертацію присвячено розробці системи гарантуючого управління процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках з комутованою структурою контурів регулювання температур зерна на виході першої і другої зон сушіння та алгоритмами з прогнозуванням. Система в залежності від конкретної технологічної ситуації автоматично змінює свою структуру і забезпечує ведення процесу в найбільш інтенсивних, енергозберігаючих режимах з гарантованим дотриманням накладених регламентом обмежень. Для ефективного управління процесом сушіння розроблено варіанти АГУ з прогнозуванням, у яких прогнозування гарантуючого управління ведеться на основі кубічного і гармонічного сплайнів. СГУ процесом сушіння пройшла всебічне тестування на цифровій імітаційній моделі шахтної зерносушарки ДСП-32от, результати якого показали ефективність системи. Експериментальний зразок СГУ успішно пройшов виробничі випробування.

У дисертації представлено розв’язання нового наукового завдання, що полягає в розробці САУ процесами сушіння зерна в шахтних прямоточних зерносушарках на основі принципів гарантуючого управління. Застосування цих принципів дозволило в залежності від конкретної технологічної ситуації автоматично встановлювати структуру системи управління, вести процес у найбільш інтенсивних, енергозберігаючих режимах з гарантованим дотриманням накладених регламентом обмежень. Така система забезпечує зниження питомих витрат енергії на сушіння і втрат якості зерна, підвищує продуктивність зерносушарки. У ході виконання роботи було отримано такі найбільш важливі наукові і практичні результати:

1. Розроблено і досліджено в складі СГУ різної структури варіанти АГУ з прогнозуванням для ОУ з великим запізненням. Проведені дослідження альтернативних варіантів СГУ показали перевагу АГУ з прогнозуванням. Введення в алгоритми гарантуючого управління функції прогнозування дозволило підвищити динамічну точність СГУ об'єктами з запізненням і знизити імовірність порушення обмежень регламентів, накладених на регульовані змінні.

2. Удосконалено алгоритми роботи СГУ в пускових режимах з формуванням базової траєкторії ПП. Алгоритми забезпечують швидкий і плавний перехід ОУ з режимів холостого ходу на робоче навантаження, безударність замикання контурів гарантування на вже працюючому ОУ, підвищують імовірність дотримання регламентів у пускових режимах.

3. Розроблено цифрову імітаційну модель процесу сушіння зерна в шахтній зерносушарці ДСП-32от з розподіленими параметрами, що відображує особливості ЗС як ОУ. Модель базується на отриманих аналітичним шляхом рівняннях теплового і матеріального балансів для окремих шарів зерна, взаємопов’язаних між собою, і відтворює процес функціонування зерносушарки в часі, здійснюючи, у тому числі, розрахунок техніко-економічних показників ведення процесу. Модель використовувалася для порівняльного аналізу альтернативних САУ і передпускового налагодження алгоритмів СГУ.

4. Розроблено СГУ режимами сушіння в шахтній зерносушарці з комутованою структурою контурів регулювання температур зерна на виході першої і другої зон сушіння та алгоритмами з прогнозуванням. Система пройшла виробничу перевірку в складі САУ шахтної зерносушарки на Помічнянському елеваторі. Результати випробувань підтвердили працездатність і ефективність системи. Це дозволяє рекомендувати СГУ режимами сушіння зерна для застосування в складі промислових САУ зерносушарками типу ДСП-32от.

Публікації автора:

1. Хобин В.А., Степанов М.Т. Системы гарантирующего управления: анализ замкнутых альтернативных структур // Тр. Одес. политех. ун-та: научный и производственно-практический сборник по техническим и естественным наукам. – Одесса, 2001. – Вып. 3(15). – 305 с. – Яз. рус., укр. – С. 163 – 166.

2. Хобин В.А., Степанов М.Т. Алгоритмы гарантирующего управления с прогнозированием // Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: Зб. наук. пр. / Кіровоград. держ. техн. ун-т. – Кіровоград, 2002. – Вип. 11. – С. 58 – 61.

3. Степанов М.Т. Имитационная математическая модель процесса сушки зерна. // Нове в технології зберігання та переробки зерна:– Зб. наук. пр. / Одес. держ. акад. харч. техн. / М-во освіти і науки України. – Одеса, 2002. – Вип. 24. – С. 380 – 384.

4. Хобин В.А., Степанов М.Т. Система гарантирующего управления шахтной зерносушилкой ДСП-32от: – Зб. наук. пр. / Одес. нац. акад. харч. техн. / М-во освіти і науки України. – Одеса, 2003. – Вип. 25. – С. 137 – 142.

5. Хобин В.А., Степанов М.Т. Системы гарантирующего управления: анализ замкнутых альтернативных структур // Матер. Міжнар. конф. з управління «Автоматика-2001» (Одеса, Україна, 10 – 14 вересня 2001). – Одеса, 2001. – В 2-х т. –Т. 1. – 221 с. – Мови укр., рос., англ. – С. 122 – 123.

6. Хобин В.А., Степанов М.Т. Системы гарантирующего управления зерносушилками // Тез. докл. 11-ой междунар. конф. по автоматическому управ-лению «Автоматика-2004». – Киев, 27 – 30 сентября 2004. – Т. 2. – С. 65.