Автореферат (1152186)
Текст из файла
На правах рукописиКарелина Екатерина БорисовнаРазработка интеллектуального комплекса дляадаптивного управления параметрами микроклиматапроцессов хранения мукиСпециальность 05.13.06 –«Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами(в пищевой промышленности) (технические науки)»АвторефератДиссертации на соискание ученой степеникандидата технических наукМосква – 2018Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательномучреждении высшего образования «Московский государственный университет пищевыхпроизводств»Научный руководитель:доктор технических наук, профессор,заслуженный деятель науки РФБлаговещенская Маргарита МихайловнаОфициальные оппоненты:Шкапов Павел Михайлович,доктор технических наук, профессор,ФГБОУ ВО «Московский государственныйтехнический университет имени Н.Э. Баумана»,кафедра «Теоретическая механика»,заведующий кафедрой.Шаверин Андрей Вениаминовичкандидат технических наук, менеджер попродукции компании ООО «ОмронЭлектроникс», г.
Москва.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение высшегообразования «Омский государственныйтехнический университет».Защита состоится «30» октября 2018 г. в 12.00 на заседании диссертационного советаД.212.148.02 на базе ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевыхпроизводств» по адресу 109316, г. Москва, ул.
Талалихина, дом 33, конференц-зал.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО «Московскийгосударственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г. Москва,Волоколамское шоссе, д. 11 и на сайте ФГБОУ ВО «МГУПП» http://mgupp.ru.Отзывы на автореферат и диссертацию отправлять по адресу: 125080, г. Москва,Волоколамское шоссе, д. 11. ФГБОУ ВО «МГУПП»Автореферат разослан «___» _________ 20___года.Ученый секретарьДиссертационного советаД.212.148.02,доктор технических наук, профессорМитин Владимир Васильевич2Общая характеристика работыАктуальность темы.В современном социально-экономическом и геополитическом развитии России напервый план выходит развитие сельского хозяйства и пищевой промышленности. Какследствие, многократно возрастают требования к качеству и безопасности готовогопродукта, что существенно влияет на его конкурентоспособность.
Среди множества отраслейпищевой промышленности важнейшая роль принадлежит мукомольной. Её продукцияявляется чрезвычайно востребованной населением нашей страны. А это значит, что ккачеству этой готовой продукции предъявляются особые повышенные требования. Хранениемуки является одним из важнейших этапов технологического процесса производства муки.Бестарноехранениемуки(БХМ)всилосахпредставляетсобойсложныйтехнологический процесс, который в значительной степени подвержен воздействиюокружающей среды (температура, давление, влажность и др.). Если не приниматьсоответствующих мер, то под влиянием указанных факторов технологические свойства мукибудут изменяться и выходить за пределы допустимых значений, т.е.
мука можетиспортиться.На практике наиболее часто для стабилизации отдельных параметров используютавтоматические регуляторы, а выбор стратегии и режима управления осуществляется наусмотрение операторов-технологов. Такой подход не обеспечивает достаточный уровеньавтоматизации процесса и обуславливает зависимость качества процесса от субъективноговлияния ведущих процесс технологов.
Достичь высокого качества возможно посредствомсозданияадаптивныхавтоматизированныхсистемуправлениятехнологическимипроцессами.На сегодняшний день наиболее перспективным представляется использованиенейросетевых регуляторов для управления параметрами микроклимата в процессе хранениямуки. Создание такой системы позволит: улучшить адаптационные способности регулятораза счет применения более гибкой технологии управления, повысить качество управления и,следовательно,качественныепоказателитехнологическогопроцесса,повыситьэкономическую эффективность производства в результате более точного поддержанияосновных технологических параметров и, соответственно, снижения расхода материальных иэнергетических ресурсов, уменьшения процента порчи и т.п.Исходяизвышеизложенного,темадиссертационнойработы«Разработкаинтеллектуального комплекса для адаптивного управления параметрами микроклиматапроцессов хранения муки» является актуальным направлением развития мукомольнойотрасли промышленности, имеющей важное народнохозяйственное значение.3Цельработы.Цельюдиссертационнойработыявляетсяразработкаинтеллектуального комплекса для адаптивного управления параметрами микроклиматапроцессов хранения муки (на примере силоса для бестарного хранения муки) и повышениеэффективности управления технологическими процессами (ТП) хранения муки путемиспользования интеллектуальных технологий.Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:1.
Анализ технологического процесса хранения муки как объекта автоматизации.2. Обзор и анализ современных способов применения нейронных сетей дляуправления сложными техническими системами.3. Разработка структурно – параметрической модели ТП бестарного хранения муки.4. Разработка математической модели объекта управления с учетом присущих емувнутреннихсвязеймеждупараметрамитехнологическогорежимаивнешнимивозмущающими факторами.5. Разработка структуры и алгоритма нейросетевого регулятора для управлениянестационарным технологическим процессом (на примере параметров микроклиматапроцесса бестарного хранения муки).6. Разработка системы слежения и управления параметрами микроклимата силоса вSCADA-системе Trace Mode.7.
Разработка РС-совместимой среды для проведения опытно-промышленныхиспытаний.8. Разработка технических решений для реализации системы интеллектуальногоуправления параметрами микроклимата в процессе хранения муки и оценка результатовопытно-промышленной эксплуатации.Объектом исследования является типовой силос для бестарного хранения муки, атакже процессы сбора, анализа и обработки информации, в задачах непрерывного контроляпоказателей микроклимата в процессе хранения муки.Предметом исследования и разработок являются совокупность теоретических,методологических и практических задач, связанных с созданием интеллектуальногокомплекса для адаптивного управления параметрами микроклимата в процессе хранениямуки и соответствующее информационное, математическое, алгоритмическое и программноеобеспечение.Методы и средства исследований.
В работе используются аналитические методыисследования, методы компьютерного моделирования и экспериментальные исследования,выполненные на натуральных объектах в производственных условиях.4Поставленные в работе задачи решены с использованием методологических иматематических основ построения адаптивных систем поддержки и принятия решений,основных положений теории автоматического управления, теории нейронных сетей, общихпринципов математического моделирования, элементов теории искусственного интеллекта.Численнаяиграфическаяобработкарезультатовисследованийпроизводиласьсприменением MatLab, системы визуального моделирования Simulink и SCADA-системыTraceMode.Научная новизна работы.1.Представлена математическая модель микроклимата в силосе в видемногосвязной структуры внутренних и возмущающих параметров.2.Разработана структура нейросетевого регулятора, используемого в силосе дляадаптивного управления параметрами микроклимата в процессе бестарного хранения муки.3.Представленоматематическоеописаниенейросетевогорегулятора,структурная схема нейросети и алгоритм обучения нейросети.4.Разработан алгоритм работы модуля контроля и регулирования параметровмикроклимата в процессе бестарного хранения муки.5.Представлено имитационное моделирование ТП БХМ в среде AnyLogic.6.Разработана РС-совместимая платформа для проведения экспериментальныхисследований с дальнейшим их анализом.Практическая значимость работы.Практическая значимость работы представлена:1.
Структурно-параметрической моделью процесса бестарного хранения муки.2. Рекомендациями по учету взаимосвязей технологических параметров процессахранения муки при разработке его математической модели.3. Рекомендациями по разработке структуры нейросетевого регулятора.4.
Методикой выбора архитектуры и алгоритма обучения нейросети.5. Моделирование склада БХМ в среде AnyLogic.6. Разработкой системы слежения и сбора параметров ТП хранения муки в SCADAсистеме TraceMode.7. РазработкойРС-совместимойсредыдляпроведенияопытно-промышленныхиспытаний.8. Результатамиисследованийопытно-промышленнойэксплуатациисистемыинтеллектуального управления параметрами микроклимата в силосе.Достоверность полученных в работе результатов обеспечиваетсяадекватнымиспользованием методов исследований и соответствующего математического аппарата,5проверкой полученных выводов, моделированием и проведением натурного эксперимента впроизводственных условиях ОАО "Мельничный комбинат в Сокольниках", в ходе которогополучены данные, соотносящиеся с вычислительным экспериментом.Основные положения, выносимые на защиту:1.
Формализованное описание параметров микроклимата технологического процессахранения муки в виде многосвязной системы автоматического регулирования.2. Структурная схема нейросетевого регулятора.3. Архитектуранейросети,математическоеописаниеиалгоритмобученияинтеллектуальной нейросетевой модели (ИНСМ).4. Алгоритмы работы нейросетевой модели и интеллектуального комплекса адаптивногоуправления параметрами микроклимата в процессе БХМ.5.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
