Автоматизация управления материальными потоками и оборудованием городских очистных сооружений и систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Евстафьев, Кирилл Юрьевич

• Евстафьев, Кирилл Юрьевич
• доктор технических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор технических наук Евстафьев, Кирилл Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

ПОДСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ В АСУ ГП

ВОДООЧИСТНЫ X СООРУЖЕНИЙ.

1.1. Анализ особенностей технологических систем очистных сооружений как объектов управления

1.2. Декомпозиция задачи управления технологическими системами водоснабжения н аодоотведсиня —.

IJ, Иерархическая структура подсистем управления потоками в технологических системах обработки воды.

1.4, Нагнетатели, насосные н воздуходувные станции в структуре АСУ ТП оч кстпых сооружений

1.5, Выводы по главе 1 .-.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ

НАГНЕТАТЕЛЕЙ В СИСТЕМАХ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕ

ДЕНИЯ«

2.1. Разработка методики исследования выбора экономически рационального варианта управления —.

2.2. Сравнение и оценка экономической эффективности способов и технических средств управления потоками

2.3. Апробация разработанной методики выбора и оценки эффективных способов управлений материальными потоками

2.4. Выводы по глаае 2„.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ПОДСИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ

3.1. Общая характеристика нелинейной модели подсистемы управления потоком.

3.2. Частотная декомпозиция математической модели системы управления потоком .-.—

33. Экспоненциально-степенная аппроксимация частотных характеристик упрощённой линеаризованной модели системы управления потоком .»

3.4, Выводы по главе3 .

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ В АСУ I I I ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ

4.1, Этапы исследования линейной модели подсистемы управления потоком. .w,

4.2, Экспоненциально-степенна* алпрокснмаадя квадратичной АЧХ высокочастотной части системы,.,.—.

4J. Экспоненциально-степенная аппроксимация квадратичной АЧХ среднечастотной части системы,,,.

4.4, Методика оценки эффективности и выбора оптимальной структуры систем ы управленкя потоком. i

4.5. Выводы по главе

5. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ

И НАГНЕТАТЕЛЯМИ В СИСТЕМАХ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД В А ЭГОТЕНКАХ.,.

5.1. Подсистема управления потоком воздухом а аэротенках-смесителях с пневматической системой аэрации

5.2. Подсистема управления потоками в системе параллельно включённых апротенков

5.3. Непосредственное цифровое управление технологическими параметрами работы протаю.

5.4. Оптимальное распределение потоков между нагнетателями в насосных н воздуходувных станциях очистных сооружений.——

5.5- Выводы по главе 5 .ПО

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ И ТЕПЛОВЫМИ ПОТОКАМИ В СИСТЕМАХ АНАЭРОБНОГО СБРАЖИВАНИЯ

ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОЛ В МЕТАНТЕНКАХ

6.1. Подсистема управления потоком "острого" пара при одноступенчатом сбраживал ии осадков & мстантеккзл .„——„—.—

6.2. Поиск оптимальных значении материальных н тепловых потоков в мстантенках

6.3. Частотная декомпозиция задачи управления системами одноступенчатого сбражи вания осадкой.

6.4. Подсистема управления потоками при подогреве осадков с помощью внешних теплообменников .—.

6.5- Выводы по главе

7. АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКАМИ И ОБОРУДОВАНИЕМ В СИСТЕМАХ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКОВ

СТОЧ11Б1Х ВОД

7.1. Машины и аппараты механического обезвоживания осадков как объекты автоматического управления

7.2- Микропроцессорные адаптивные системы управления процессами обезвоживания осадков.w»—*.,.„„..

7.3. Уточнение задачи оперативного повышения эффективности и разработка нового критерия качества управления .—.„.„„,„.—.

7.4. Определение эффективности систем унраадения гю экономическим критериям качества управления ,.„

IS. Оценка эффективности автоматической стабилизации нескольких взаимосвязанных величин—.

7.6. Уч£т характера возмущений при оценке качества стабилизации процессов обечвожншш

7.7, Выводы по главе 7.,.♦„♦».«*♦«.««.

S. ПЕРСПЕКТИВЫ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ И РАЗРАБОТКЕ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ

ВОДООЧИСТКИ. в.]. Выбор и обоснование автономного н диспетчерского режимов управления.„„„.—.

8.2. Разработка структуры системы автоматизированного управления технологическими участками обезвоживания осадков . 24,

8.3. Особенности организации оператианого управления участком механического обезвоживания осадков.-.

8.4. Автоматизированное управление цехом механического обезвоживания и термической сушки осадков —.—.„„.

8.5. Выводы но главе 8.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация управления материальными потоками и оборудованием городских очистных сооружений и систем»

В общей проблеме охраны окружающей среды от естественного и антропогенного воздействий, рационального использования и воспроизводства природных ресурсов борьба с зафязнением водоёмов бытовыми и производственными сточными водами является исключительно актуальной. Социальноэкологическая сторона проблемы во многих случаях удачно совмещается с чисто экономической, поскольку огромное количество безвозвратно теряемых ценных веществ может, при их оптимальном извлечении и использовании, значительно пополнить сырьевые ресурсы страны.Выполняя указания законодательных органов о необходимости дальнейшего усиления охраны окружающей среды, директивные ведомства постановили усилить работы по изучению, проектированию и строительству высокоэффективных очистных сооружений и устройств. Возросшие в связи с этим требования к качеству их эксплуатации выдвинули необходимость значительного расширения круга задач, решаемых с позиций автоматизированного управления на базе достижений теории технического управления, методов математического моделирования и оптимизации технологических процессов.Однако, специфические особенности технологических схем, трудности контроля и управления очистными сооружениями долгое время не позволяли автоматизировать эти объекты на базе известных методов. Поэтому уже в восьмидесятые годы прошлого века весьма важной являлась разработка теоретической и методологической базы автоматизированных комплексов с учётом особенностей структуры и взаимосвязей оборудования, свойств очищаемых потоков и побочных продуктов очистки и обусловленных этими свойствами особенностей технологического контроля.Решение этой проблемы стало особенно актуальным в конце девяностых годов в связи с принятием Госдумой РФ федеральных законов "Об охране окружающей среды" (1997 г.), "Об отходах производства и потребления" (1998 г.) и вводом в действие новых ГОСТа (Р 17.4.3.07-99) и СанПиНа (2.17.573-98), значительно ужесточившими нормы допустимых загрязнений водоёмов.Работы по созданию очистных сооружений, автоматизированных в том смысле, который теперь вкладывается в общепринятое понимание термина "АСУ ТП", начались более 20 лет назад практически одновременно различными организациями строительства, коммунального хозяйства и ряда отраслей промышленности. Большое количество публикаций, многочисленные доклады на федеральных, ведомственных и межведомственных конференциях и семинарах, специальные разделы на российских и международных выставках свидетельствуют об огромном масштабе этих работ. Тем не менее, результаты каждого нового исследования вызывают неослабевающий интерес специалистов. Это обстоятельство объясняется многими причинами. Основная из них связана с тем, что принципы управления очистными сооружениями, хотя они и основываются на фундаментальных положениях общей теории управления, настолько тесно связаны со спецификой обрабатываемых потоков городских и производственных сточных вод и, соответственно, управляемых объектов, что разработка каждой новой автоматизированной системы оказывается в значительной степени оригинальной.Дело в том, что практически все современные очистные сооружения состоят из большого числа разнотипных машин и аппаратов, связанных между собой сложной технологической схемой. Характер этих связей может быть весьма различным: сточные воды, сырой и избыточный ил, суспензии и сброженные осадки обрабатываемые в одних аппаратах, поступают в следующие по ходу процесса сооружения; побочные продукты очистки, получаемые на одном участке системы, утилизируются на другом; исходные, промежуточные и конечные материальные потоки распределяются между различными потребителями.Задача автоматизации управления такими природоохранными системами состоит не только в том, чтобы поддерживать наиболее эффективный режим в каждом аппарате или сооружении в отдельности, но и в том, чтобы установить между элементами технологической схемы связи, обеспечивающие оптимальную работу всей системы в целом.Практическое решение всей комплексной задачи управления такой сложной системой связано с большими трудностями, причиной которых является высокая размерность исходной задачи. Поэтому обычно общая задача автоматизации управления разбивается на несколько подзадач, при этом создается многоуровневая система управления, так называемая интегрированная АСУ ТП. В этих многоуровневых системах подсистемы управления материальными потоками играют роль нижнего высокочастотного каскада. В коммунальном хозяйстве больших городов и в системах водоотведения крупных промышленных предприятий и промузлов обычно насчитывается несколько десятков, а иногда и сотен, таких подсистем.Качество управления материальными потоками в таких системах существенно влияет на точность отработки управляющих воздействий в АСУ ТП, а значит и на качество управления технологическими процессами на верхних уровнях иерархии. Кроме того, нестабильность потоков вызывает ухудшение режимов работы многих агрегатов и сооружений, что связано с дополнительными непроизводительными затратами реагентов и энергии.Свойства обрабатываемых потоков воды, ила и осадков весьма неблагоприятны для реализации автоматических измерений и управляющих воздействий. В этих условиях надежность, живучесть и энергоёмкость подсистем управления материальными потоками во многом определяют эксплуатационные характеристики всей интегрированной АСУ ТП. Однако до настоящего времени не исследована зависимость эффективности управления очистными сооружениями от структуры подсистем и способов управления материальными потоками, вследствие чего отсутствуют научно-обоснованные методы синтеза этих подсистем.Таким образом, задачи исследования и разработки алгоритмов и систем управления материальными потоками являются актуальными и важными для развития и совершенствования АСУ ТП очистных сооружений, повышения их эффективности и улучшения эксплуатационных характеристик.Настоящая работа выполнялась в соответствии с учебным планом обучения автора в докторантуре и планами НИР и ОКР кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий Московского государственного строительного университета в рамках межвузовской программы «Градостроительные основы архитектуры и строительства» (задание 7.2 - Разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий и конструкций высокоэффективных систем водоснабжения и водоотведения, кондиционирования, микроклимата и теплоснабжения) и межвузовской научно-технической программы «Строительство» (научное направление 7.1 - Совершенствование систем водо-, газо-, тепло- и энергоснабжения населенных пунктов, зданий и сооружений).Цель работы - получение научных и методических результатов, дающих инженерам, разработчикам и проектировщикам современных систем автоматизации очистных сооружений совокупность новых знаний, представлений и навыков, позволяющие создавать в короткие сроки системы управления потоками с более высокими потребительскими свойствами.Для достижения поставленной цели: — выполнен анализ взаимодействия подсистем управления потоками воды и воздуха с подсистемами более высоких уровней иерархии управления очистными сооружениями; — произведена декомпозиции задачи синтеза подсистем управления потоками на автономно решаемые подзадачи выбора экономически целесообразного способа реализации управляющих воздействий и структурного синтеза подсистемы; — разработана и исследована методика обоснованного выбора на стадии проектирования АСУ ТП технического обеспечения управления потоками с учётом энергоёмкости управления и эксплуатационных затрат; — исследованы условия частотной декомпозиции математической модели подсистемы управления потоками на высокочастотную и среднечастотную части, разработаны математические модели этих частей и их линейные приближения с учётом свойств применяемых на очистных сооружениях насосных агрегатов, воздуходувных машин и систем технологического контроля; — разработана методика оценки точности управления потоком, учитывающая параметры управляемого технологического процесса водообработки, воздуходувок, насосов, регулируемого электропривода, воздухопроводной и гидравлической сетей и характеристик возмущающих воздействий при оптимальных параметрах контуров управления; — предложен и исследован характеристический показатель эффективности одноконтурной или каскадной структуры подсистемы управления потоками; разработана методика структурного синтеза этих подсистем для САПР АСУ ТП, основанная на использовании этого характеристического показателя; — разработаны алгоритмы и системы управления потоками в процессах аэробной очистки сточных вод в аэротенках, анаэробного сбраживания осадков в метантенках, механического обезвоживания осадков в вакуум-фильтрах и центрифугах, а также распределения потоков между параллельно работающим оборудованием; — экспериментально проверены основные научные результаты.В перечисленных исследованиях и разработках были использованы методы линейного синтеза управления, нелинейного программирования при параметрической оптимизации систем, методы теории случайных процессов, методы оптимального моделирования факторных экспериментов и методы математического моделирования технологических процессов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений.Научной новизной обладают следующие основные результаты выполненных исследований: • метод определения затрат энергии на управление потоками с учётом их нестационарной составляющей, зависящей от дисперсии колебаний управляемого потока, и способ выбора экономически целесообразного технического обеспечения подсистем управления, основанный на применении этого метода; • математические модели подсистем управления потоками воды и воздуха в качестве нижнего уровня иерархической АСУ ТП ВиВ, способы частотной декомпозиции этих моделей и линейные математические описания их высокочастотной и среднечастотной частей; • экспоненциально-степенная аппроксимация частотных характеристик подсистемы управления потоком, аналитическое описание зависимости параметров аппроксимации от параметров нагнетателя, линейной модели управляемого объекта, схемы технологического контроля и характеристик возмущений; • метод определения дисперсии колебаний управляемых параметров технологических процессов водообработки и участвующих в них материальных потоках воды, воздуха и суспензий; • критерий целесообразности каскадной структуры подсистемы управления потоками и основанная на его применении методика структурного синтеза подсистемы на стадии проектирования АСУ ТП очистных сооружений; • принцип координации работы оборудования и разработанные на его основе способы оптимального распределения потоков между параллельно работающими машинами и аппаратами водообработки.Практическая значимость разработанной методики синтеза подсистем управления потоками в АСУ ТП очистных сооружений состоит в том, что она позволяет в каждом конкретном случае определить экономически рациональный способ реализации управляющих воздействий, технические средства и структуру подсистем управления потоками воды, воздуха, реагентов и теплоносителей. Предварительные ориентировочные расчёты показывают, что использование полученных результатов позволит не только повысить техникоэкономические показатели работы станций водообработки за счёт снижения более чем на 15% затрат электроэнергии, но и существенно сократить сроки и стоимость НИР и ОКР для проектируемых систем, а также модернизировать структуры организационных задач и соподчинённости диспетчеров и технологов цехов очистных сооружений.На основе полученных практических результатов для научнопроизводственных фирм и проектных организаций подготовлены рекомендации по выбору способов и технических средств автоматического управления потоками при очистке и обработке осадков сточных вод. Эти же результаты используются в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по специальностям: 21.02 - Автоматизация технологических процессов и производств в строительстве, 29.08 - Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных ресурсов, 29.13 - Механизация и автоматизация строительства.Теоретические исследования и практические разработки выполненные автором в 1997-2005 г.г. и составили предмет настоящей диссертации. Результаты, полученные в ходе этих исследований, опубликованные в книгах и брошюрах, статьях в журналах и научных сборниках и апробированные на научных конференциях, симпозиумах и семинарах, позволяют защищать следующие основные положения: 1. Экономически обоснованный синтез подсистем управления материальными потоками в иерархических АСУ ТП очистных сооружений (нижних высокочастотных каскадов) должен производится с учётом влияния работы этих подсистем на качество управления технологическими показателями, стабилизируемыми среднечастотными подсистемами, которые формируют сигналы изменений заданий подсистем управления потоками, а также с учётом энергоёмкости управления и качества стабилизации потоков. Задачу синтеза следует разделить на две автономно решаемые подзадачи: выбора способа реализации управляющего воздействия на поток и выбора оптимальной структуры подсистемы.2. Среди затрат на управление, сопоставляемых при выборе способа технической реализации управляющих воздействий на материальный поток (дросселирование потока с помощью регулирующего органа или изменение скорости регулируемого электропривода нагнетателей), важнейшими являются энергозатраты на управление. При их вычислении необходимо учитывать не только стационарную составляющую, зависящую от паспортных параметров нагнетателей с регулируемым электроприводом и расчётных характеристик гидравлической сети, но и нестационарную составляющую, пропорциональную дисперсии колебаний управляемого потока. Вес этой составляющей определяется аналитическим выражением, связывающим её с указанными параметрами насосного или воздуходувного агрегата и сети.3. Частотная декомпозиция математической модели подсистемы автоматического управления потоком позволяет выделить высокочастотную и среднечастотную части модели. Параметры линейной аппроксимации высокочастотной части зависят от параметров нагнетателей, воздухопроводной или гидравлической сети: описание этой зависимости формализовано по результатам факторного эксперимента, поставленного на нелинейной модели. Они однозначно определяют оптимальные значения параметров настройки формирователя управляющих воздействий в высокочастотном контуре стабилизации потока по показаниям расходомера; выражения для расчёта оптимальных значений могут быть получены анализом передаточных функций элементов контура.Линейная модель среднечастотной части включает: линейную модель канала управляющего воздействия технологического процесса, управляемого среднечастотной подсистемой АСУ ТП ВиВ; ключ, замыкающийся с частотой дискретного аналитического контроля; звено запаздывания на время обработки и анализа проб; формирователь управления.4. Квадратичные ам плиту до-частотные характеристики (АЧХ - квадраты модулей передаточных функций) высокочастотной и среднечастотной частей линеаризованной модели подсистем управления потоками имеют колоколообразную форму; их можно аппроксимировать произведением экспоненциальной и степенной функции частоты (подвергнуть экспоненциально-степенной аппроксимации), коэффициенты которых однозначно определяются параметрами моделей высокочастотной и среднечастотной частей. Аналитическое описание этой однозначной зависимости получено обработкой результатов исследований частотных характеристик моделей, что позволило получить систему соотношений, по которым рассчитываются оценки дисперсий колебаний расхода и технологического показателя при оптимальной настройке обеих частей подсистемы.5. При оптимальном распределении нагрузок между параллельно включёнными нагнетателями задачу управления следует ставить, как нахождение нагрузки насосов или воздуходувок, минимизирующей затраты электроэнергии, при условии что: суммарная нагрузка всех нагнетателей равна заданной производительности системы (ограничение типа равенства); напор, создаваемый каждым нагнетателем, должен быть не меньше сопротивления гидравлической сети (ограничение максимальной нагрузки типа неравенства); устойчивая работа насоса обеспечивается только при нагрузках больших значения экстремально возможного напора (ограничение минимальной нагрузки типа неравенства).При управлении группой параллельно включенных нагнетателей одинакового типа необходимо вначале снижать нагрузку на одном произвольно выбранном аппарате, начиная с максимально допустимой до минимально допустимой, и после его разгрузки разгружать следующий и т.д., а для параллельно включенных нагнетателей разного типа следует максимально нагружать одни аппараты, минимально нагружать другие, полностью выключать из работы третьи и частично загружать один из нагнетателей; в случае, если общая нагрузка близка к максимальной, снижать следует нагрузку того нагнетателя, производная характеристики которого имеет наибольшее значение.6. Результаты научных исследований и разработок, защищающие положения 3-5, являются теоретической базой методики выбора целесообразной структуры подсистемы управления потоком. Эта методика предписывает последовательность вычислительных процедур, на заключительной стадии которой вычисляется характеристический показатель - линейная комбинация указанных выше дисперсий для сравниваемых вариантов структуры. В зависимости от знака этого показателя делается заключение о целесообразности либо одноконтурной структуры, в которой команды на изменение управляемого потока формируются по результатам дискретных запаздывающих измерений стабилизируемого технологического параметра, либо каскадной структуры, в которую дополнительно вводится высокочастотный каскад стабилизации управляемого потока, включающий измеритель расхода.Эффективность разработанной методики доказана на примерах её применения при автоматизации очистки сточных вод в аэротенках, анаэробного сбраживания осадков в метантенках и механического обезвоживания в фильтрах и центрифугах.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Евстафьев, Кирилл Юрьевич

S.5. Выводы по главе 8.

1. Обработка и анализ данных эксплуатации очистных сооружений убедительно показали, что значительным колебаниям подвержены как часовые, так н сменные и суточные значения основных параметров промежуточных и целевых, побочных продуктов цеха механического обезвоживания и термической сушки осадков сточных вод,

2. Получена кривая релрессии производительности участка сушкн в зависимости от количества обрабатываемого осадка на участке механического обезвоживання, близость сё к линейной и вычисленный средний коэффициент корреляции позволили определить влияние на производительность технологического комплекса рила других, случайных факторов.

Установлено, что основные возмущения процесса возникают из-за переменного качества обрабатываемых осадков, несовершенства режимов группового управления и низкой надёжности оборудования.

По результатам обобщения производственных данных по колебаниям пронзводнтел ьиости. интенсивности отказов и коэффициентам простоя оборудования выявлена необходимость н возможность прогнозирования и оперативного устранения случайных нарушений технологического режима и работоспособности используемого оборуловаиия

5. Предложены технологическое и диспетчерское направления совершенствования режима управления цехом, первое из которых связано с повышением эффективности работы руководителей смен и цеха по управлению технологическим процессом в машинах и аппаратах И цеха в целом, второе - с упорядочением и организацией деятельности всего персонала цеха для обеспечения заданной производственной надежности.

6. Разработана новая организационная структура цеха и сформулирована структура задач и соподчиненности диспетчера и технолога, на основе которых сформулированы основные функции АСУ цеха обезвоживания.

263

ЗАКЛЮЧЕНИЕ,

Диссертация посвящена актуальной научной проблеме ■■ созданию методологии комплексного решения задач проектной и оперативной оптимизации управляемых инженерно-технологических систем жизнеобеспечения городов н крупных населённых пунктов. Работа содержит результаты исследований но теоретическому обобщению и решению важной хозяйственной, социальной и экологической задачи повышения эффективности мероприятий по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов.

Научный аспект проблемы заключается в разработке теорегнко-прнкладных основ системного анализа, построении математических моделей и систем управления специальным развивающимся классом технологических объектов - процессов санитарной очистки природных и сточных вод. Работа по методологии синтеза осуществлялась с учётом законов РФ, государстветгых стандартов, строительных норм и правил по вопросам водоснабжения и водо-отведення; проводилась в соответствии с межвузовской научно-технической программой «Строительство» и планами НИР МГСУ. Она выполнялась более 8 лет к носит новаторский характер.

Полученные научные и практические результаты могут быть сведены к следующему.

I. Результаты енстемно-струнгтурного анализа взаимодействия отдельных участков очистных сооружений лают основание считать, что технологические схемы этих инженерно-экологических комплексов представляют собой сложные системы, состоящие из многоаппаратных взаимосвязанных подсистем, объединенных непрерывными прямыми потоками обрабатываемых сточных вод и глубокими обратными связями, которые образованы рецнркулирующн.мн потоками ила, осадков и теплоносителей

Требования, предъявляемые к качеству очищенных вод и образующихся побочных продуктов очистки {биогазу и удобрениям), диктуют необходимость совершенствования техники проектирования схем автоматизации и высокой точности управления составом материальных потоков основных технологическнх систем, н то время как количественные показатели этого состава можно определять лишь дискретно, с запаздыванием результатов измерений на время транспортирования и обработки проб в лаборатории.

2, В современных условиях эффективным средством достижения высокого качества функционирования очистных сооружений является применение специальной модификации частотной декомпозиции задачи управления, которая основана на хронологическом разделении основных режимов работы технологических систем. Большую часть времени системы работают в режиме автономной стабилизации состава очищенных н промежуточных потоков воды на выходе машин и аппаратов в рамках достаточно узких ограничений величин этих показателей. При этом устраняется неблагоприятное влияние относительно высокочастотных возмущений на показатели эффективности очистки и получения побочных Иродуктов

В тех случаях., когда низкочастотные возмущения (в частности, значительные изменения состава очищаемых вод и производительности оборудования) приводят к неустранимым в рамках указанных ограничений деба-лансам основных и оборотных потоков, комплекс переводится в диспетчерский режим управления. В этом режиме формируются новые ограничения, исходя из условий оптимального взаимодействия машин и аппаратов в составе комплекса, после чего наступает период автономного управления технологическими системами.

3. Для синтеза алгоритмов автономного и диспетчерского режимов работы требуется разная форма математического описания технологических систем, Алгоритмы высокочастотного автономного управления основаны на приближенном математическом описании материальных н энергетических балансов отдельных машин и аппаратов (или их групп) В нестационарных условиях в предположении об идеализированном гидродинамическом режиме массообме-на. диффузионной (иди химической) природе лимитирующей стадии гегеро-фазных превращений и возможности учёта тормозящего (или ускоряющего) эффекта процесса с помощью уравнений локальной кинетики. Низкочастотное диспетчерское управление реализуется ив базе математического описания стационарного режима управляемого технологического участка исходя Н3 того, что достаточно высокое качество автономного управления обеспечивает малости средних скоростей изменения показателей эффективности процессов во-дообработки за время между двумя соседними периодами диспетчерского управления.

4. Анализ изменений показателей технологической и экономической эффективности технологических систем водообработкн позволяет установить, что для органически взаимосвязанного процесса их проектной и оперативной оптимизации в качестве критерия следует использовать сводный экономический показатель оптимальности в виде «переменной части технологической себестоимости» единицы обрабатываемых потоков, характеризующий как организованность (технологическую упорядоченность) системы, так н общие затраты, связанные с её созданием и эксплуатацией (экономическую упорядочснность). 11ри этом необходимо исходить из различных способов рассмотрения независимых переменных: деление переменных на группы по их принадлежности к отдельным объектам управления должно дополняться разделением этих переменных на основе их воздействия на объект с использованием технологических (экологических) и экономических показателей оптимальности. Первая группа переменных должна содержать параметры, способные повышать организованность системы при неизменных затратах на водообработку; вторая - параметры, способные повысить эффективность объекта только за счёт увеличения материальных или энергетических затрат.

Предложенный критерий оптимальности и классификация переменных показывают, что одну и ту же цель (например, повышение степени очистки сточных вод) можно достичь либо интенсивным, либо экстенсивным воздействиями на систему. В первом случае повышение качества достигается за счёт подвода порядка к системе, во втором - за счёт увеличения затрат. Принятое деление переменных показывает также, что прн решении задач оптимизации экстенсивными воздействиями следует пользоваться, когда интенсивные воздействия уже исчерпаны.

5. Сформулированный сводный показатель эффективности без каких-либо изменений может использоваться в роли критерия качества управления а диспетчерском режиме, В то же время, в автономном режиме динамические отклонения or заданных значений стабилизируемых параметров могут привести и к увеличению значения данного критерия. Предложенная методика выявления связи традиционных критериев качества стабилизирующего управления с величиной сводного экономического показателя позволяет определять условия, прн которых автономный режим управления может оказаться эффективнее диспетчерского. Для случаев, когда, вследствие существующего соотношения цен на реагенты, энергию и побочные продукты водообработки. экономически неравноценны положительные н отрицательные отклонения управляемых параметров от заданных значений предложено вводить коэффициенты, учитывающие экономический «вес» величин разных знаков.

6. Совокупность результатов теоретических исследований, отмеченных в п.п. Г-8, составляет основу новой методики математического моделирования и комплексного решения задач оптимизации технологических режимов, автоматического и автоматизированного управления изучаемого класса природоохранных систем по единому или взаимообусловленным критериям оптимальности. Разработанная методика применима как для разработки оптимальных структур и анализа функционирования действующих систем управления, так и для прогнозирования оптимальных режимов и создания систем управления при проектировании новых технологических комплексов водоочистки.

7. Эффективность применения методики в первом из указанных в п.6 направлений показана на примере подсистем управления материальными потоками в технологических системах очистных сооружений, Новизна полученных результатов заключается в том, «по подобная задача впервые рассмотрена с точки зрения четырёх аспектов экономической эффективности: энергоемкости реализации управляющих воздействий на материальные потоки; ущерба, наносимого станциям вадообработки непостоянством исходных потоков; ущерба, наносимого колебаниями показателей технологических режимов, обусловленного непостоянством промежуточных потоков; дополнительными затратами, связанными с необходимостью измерения расходов веществ при стремлении повысить точность управления потоками Все четыре составляющие эффективности измеряются показателями, непосредственно связанными с себестоимостью водообработкн.

Результаты анализа роли подсистем управления материальными потоками дают основание для автономного решения двух подзадач: - выбора экономически оправданного способа реализации управляющего воздействия на поток его дросселированием с помощью регулирующего органа, либо изменением скорости вращения ротора насоса нлн воздуходувной машины. транспортирующих поток посредством регулируемого электропривода; выбора рациональной структуры {одноконтурной нлн каскадной} подсистемы упраазекия материальным потоком.

8. Первая из приведённых в п.7 подзадач решена сопоставлением единовременных и текущих затрат при двух разных способах управления в зависимости от параметров нагнетателя и гндраачической системы,, по которой транспортируются вещества, и средних значений расхода и статического напора, преодолеваемого нагнетателем, Получено новое соотношение между непроизводительными затратами электроэнергии на реализацию управляющих воздействий и указанными выше параметрами, отличающееся от ранее известных нестационарной составляющей, пропорциональной дисперсии колебаний расхода транспортируемых веществ.

Для решения второй подзадачи разработана и исследована нелинейная математическая модель подсистемы управления потоком (как нижнего высокочастотного уровня иерархической АСУ ТП), с учётом сё взаимодействия с подсистемами среднего уровня, стабилизирующими технологический режим объекта. Декомпозиция и линеаризация этой модели позволили исследовать отдельно частотные характеристики двух её частей: высокочастотной, описание которой характеризуется параметрами нагнетателя, гидравлической системы и формирующих фильтров автокоррслнрованных высокочастотных возмущений, н среднечастотиой, описание которой характеризуется параметрами канала управляющего воздействия в линейной молелн управляемого объекта н параметрами типичного для очистных сооружений дискретного запаздывающего контроля за показателями технологического режима,

9, Доказана возможность применения зкспонеинноалыю-степенной аппроксимации квадратов амплитудно-частотных характеристик высокочастотной и среднечастотиой частей линейной модели подсистемы управления потоками. благодаря чему получены соотношения, позволяющие определить на стадии проектирования АСУ ТТ1 оценки дисперсий колебания расходов веществ н обусловленных ими колебаний показателей технологического режима при оптимальной настройке контуров управления.

По результатам этих исследований разработана методика структурного синтеза подсистемы управления материальными потоками. Выбор одноконтурной (с формированием управлений только по результатам дискретного запаздывающего контроля) или каскадной (с дополнительным измерением расхода вещества) структуры по этой методике зависит от знака характеристического показателя, вычисляемого по указанным выше оценкам дисперсий колебаний потоков и технологических показателей, которые могут быть получены прн использовании сравниваемых структур с оптимально настроенными контурами формирования управлений.

10. Достоверность результатов исследований и эффективность использования на практике разработанной методики доказана на примерах автоматизации управления тремя основными технологическими системами городских очистных сооружений: аэробной очистки сiочных вод в азротенках с пневматической системой аэрации; анаэробного сбраживания осадков сточных вод в метактенкнх с помощью острого пара; механического обезвоживания осадков методами фильтрования и центрифугирования.

Для первой из этих снстсм, ив базе построенной математической модели И графо-анапитическаго метода оптимизации, разработаны новые способы автоматического управления процессом в режиме НЦУ н оптимального распределений нагрузки в параллельно работающих аэротенках, позволяющие значительно повысить качество очистки и уменьшить эксплуатационные расходы,

Для второй системы, с помощью созданной аналитической модели, учитывающей влияние температуры на процесс сбраживания, и разработанных условий частотной декомпозиции, предложена научно-обоснованная методика выбора рациональной структуры системы управления тепловым режимом процесса.

Для третьей технологической системы, на основе вариационного подхода к математическому описанию связи между издержками обработки осадков, динамическими свойствами объекта и возмущающими факторами сформулирован экономически обоснованный критерий качества управления оборудованием и предложены достаточно простые оценки этого критерия, применимые как для синтеза структуры, так и для расчёта экономической эффективности системы управления. На основе полученных результатов исследований разработаны новые способы адаптивного автоматического управления обезвоживанием осадков в барабанных вакуум-фильтрах н центрифугах непрерывного действия с помощью современных микропроцессорных устройств.

П. Результаты теоретических исследований н практических разработок отдельных систем водоочистки положены в основу создания новой стратегии оперативного управления организационно-технологическим комплексом (цехом механического обезвоживания осадков), при практической реализации которой предложено различать автономный и диспетчерский режимы работы, В нервом из них управление отдельными машинами н аппаратами следует осуществлять независимо друг от друга, во втором - должно вырабатываться новое задание для стабилизирующих подсистем.

По характеру полученной кривой регрессии производительности участка сушки в зависимости от количества механически обезвоженного осадка (близостн ей к линейной) н величине среднего коэффициента корреляции определено влияние на производительность цеха не только переменного состава осадков и несовершенства режимов группового управления, но и низкой надёжности оборудования. Анализ данных по колебаниям производительности, интенсивности отказов н вычисленным коэффнинеггтам простоя оборудования позволил доказать необходимость и возможность прогнозирования н оперативного устранения случайных нарушений технологического режима и работоспособности оборудования. Дня реализации этих мероприятий предложены технологическое и организационное направления совершенствования режима управления цехом.

Показано, что технологическое направление должно быть связано с повышением эффективности работы руководителей смен и цеха по управлению процессами обезвоживания на отдельных участках и цеха в целом, а организационное направление - с упорядочением деятельности всего персонала цеха для обеспечения заданной производственной надежности. С учётом этих выявленных особенностей предложена новая организационная структура цеха и разработана структура задачи соподчи ценности сменных диспетчера и технолога, на основе которых сформулированы основные функции АСУ цеха.

12, Научные и практические результаты диссертации рекомендованы заинтересованным фирмам и организациям для проектировании новых и модернизации действующих систем управления технологическими системами и крупными комплексами водоочистных сооружений; они используются также в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по автоматизации нкже-нерно-экологнчесхнх систем строительства н коммунального хозяйства, доложены на научных конференциях, семинарах и симпозиумах, опубликованы в учебно-.мегоднческой литературе, периодической печати и сборниках научных статей 1177 - 2161

271

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Евстафьев, Кирилл Юрьевич, 2006 год

1. Смирнов Д. Н- Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. - М.: СгроЙнздат, 1985.310 с.

2. Попкович Г, С.» Гордеев М, А, Автоматизация систем водоснабжения и водоотведеиия. М.: Высшая школа. 1986. 392 с,

3. Рульнов А. А. Автоматизация инженерно-экологических систем жизнеобеспечения -М,: МГСУ, 1996,65 с.

4. Инженерное оборудование зданий и сооружений (Энциклопедия) М.: Стройиэдат, 1994. 512 с.

5. Bcrthoucx Р. М„ Rudd D, F. Strategy of Pollution Control. New York - London. 1977, 604 p.

6. Ннколадзе Г. И, Технология очистки природных вод. М: Стройнэдат. 1987,480 с,

7. Родионов А. И, Клушнн В, Н„ Торочсшников Н. С. Техника защиты окружающей среды. М.: Высшая школа, 1989,512 с.

8. Родионов А. И., Кузнецов Ю. П-. Зенков В. В. Оборудование и сооружения ДЛЯ зашиты биосферы от промышленных выбросов. М.: Высшая школа, 1985,352 с.

9. Яковлев С. В. Скирдов И. В. Швецов В. И. Процессы, аппараты и сооружения биологической очнегкн сточных вод, М: Стройнздат, 1985, 208 с.

10. Фрог Б. П., Левченко А. П. Водоподготовка. М.: МГУ, 1996, 680 с.

11. Gracf S. P. Andrews J. F. Process stability and strategics for the anaerobic digesters, Journ." Walcr and sewage works", 1985. №3, p,62-65,

12. Герзон В. M , Мамет А, П., Юрчсвскнй Е Б. Управления водолодгогонн-тельным оборудованием н установками М.: Энергоатомнздат. 1985, 232 с.

13. Buswelt А. М. Anaerobic fermentation*. Bullitin №32, Illinois state water survey, Urbana, 1969.

14. Рульнов А. А., Юлдашева Д. К. Оптимизация процесса анаэробного сбраживания осадков сточных вол методами математического моделирования. В сб, статей «Экологическое строительство it образование» (под ред. В. Я. Карелина) - М : МГСУ, 1994. с. 54-57.

15. Гордин И, В. Технологические системы водообработкн (динамическая оптимизация), -Л.: Химия, 1987, 264 с.

16. Рульнов А. А, Новый принцип оценки эффективности автоматизированных технологических комплексов, Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1988, На 7, с. 128-133.

17. Рульнов А, А., Егоров А. В, Особенности управления технологическими процессами водоочистки. Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1988, № П, е. 84-89.

18. Рульнов А. А. Юл Лаптева Д. К. Критерий качества управления процессами водообриботкн. Итв. вузов. Строительство, 1994, № 5-6, с. 84-88.

19. Mathematical models in water pollution control. Edition by A. James. New York, Toronto, 1977.492 p.

20. Фельдбаум А. А, Электрические системы автоматического управления М.: Оборонил, 1957, 808 с.

21. Воронов А, А. Основы теории автоматического управления, т.2. М,: Энергия, 1976, 371 с.

22. Рульнов А. А. О контроле и управлении процессами подготовки сточных вол к очистке. Изв. вузов. Строительство, 1992, № 5-6, с. 120-125.

23. Рульнов А. А, Вариационный смысл задач управления автоматизированными технологическими комплексами водообработкн. Изв, вузов, Строительство и архитектура, 1989, № 6, с. 84 88

24. Яковлев С. В„ Карюхина Т. А. Биохимические процессы очистки сточных вод. М.: Стройнздат, 1980. 200 е.

25. Яковлев С. В. Карелин Я А„ Ласков Ю. М, Воронов Ю- В- Водоотводя-шие системы промышленных предприятий, М,: Стройиздат, 1990, 612 с.

26. Яковлев С. В., Воронов Ю, В. Биологические фильтры. М.: Стройнздат, 1982,122 с.

27. Найденко В. В., Кулакова А. П., Шеренков И. А. Оптимизация процессов очистки природных и сточных вол. М.: Стройнздат, 1984,152 с.

28. Попкович Г, С,, Репин Б. Н, Системы аэрации сточных вод. М,: Стройнздат, 1986,134 с.

29. Барнес Д. Фнтцжеральд П. Анаэробные процессы очнеткн сточных вод. -В кн ; Экологическая биотехнология. Л.: Химия. 1990, с, 37-89.

30. Таубе П. Р. Баранова А, Г. Химия и микробиология воды. М: Высшая шкала, 1983,280 с.

31. Кожинов В, Ф„ Кожннов И. В, Озонирование воды, М,: Стройнздат. 1974, 160 е.

32. Орлов В, А. Озонирование воды. М.: Стройиздат, (984.89 с.

33. Попкович Г. С., Кузьмин А. А. Автоматизация систем водоснабжения и канализации. М.: Стройиздат, 1985, 246 с.

34. Попкович Г. С. Автоматизация и днепетчеризаштя систем водоснабжения и канализации. М.: Стройнздат, 1984, 282 с.

35. Эдь М. А., Эль Ю, Ф-. Всбср И, Ф. Наладка и эксплуатация очистных сооружений городской канализации М,; Стройиздат, 1987, 232 с.

36. ГоловатыЙ Я. И. Приборы для контроля процессов очнсткн стачных вод. -Водоснабжение и санитарная техника, 1989, № 5, с. 26-28.

37. Головатый Е. И. Метол инструментального контроля ВПК сточных вод. -Водоснабжение и санитарная техника, 1988, № 4» с. 27-29,

38. Смирнов Д. Н., Замелнна О. В. Автоматизация оборотных охлаждающих систем водоснабжения. Водоснабжение н санитарная техника, 1988, N? б, с. 27-28.

39. Молви* В. М. Автоматическое регулирование процесса нейтрализации сточных вол- Водоснабжение н санитарная техника, 1989, Лс 7, с, 25-27.

40. Марченко Ю. Г., Гонтарь Ю. В. Управление процессом хлорирования воды. Водоснабжение и санитарная техника. J991, № 2, с. 24-25.

41. Ицковнч Э. Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин. М.г Энергия, 1985.416 с.

42. Туровский И. С. Обработка осадков сточных вод. М,; Стройнздат, 1982, 224 с.

43. Пантер Л. И., Гольдфарб Л. Л. Метактенкн. М.: Стройнздат, 1991,128 с.

44. Цирлин А. М. Оптимальное управление технологическими процессами, -М.: Энсргоатомиздат,, 1996, 400 с.

45. Системотехника строительства, Энциклопедический словарь (пол ред. А.А. Гусакова). М.: Новое тысячелетне, 1999,432 с.

46. Рульнов А. А. О режимах управления технологическими комплексами очнсткн сточных вод. Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1990, .V» 2, с. 109-115.

47. Абдулханоа И. Н Автоматическое управление материальными потоками в инженерных системах жизнеобеспечения, Автореферат кандидатской диссертации. - М.: МГСУ. 1999. 19 с.

48. Юлдащсва Д. К. Моделирование и оперативное управление процессом стабилизации осадков сточных вод. М.: МГСУ. 1994,18 с,

49. Абдулханов Н, Н. Повышение эффективности управления потоками в АСУ ТП жизнеобеспечения, В сб.: Тезисы докл. науч.-техн. конф. молодых учёных, аспирантов н докторантов «Окружающая среда-Развитие-Строитсяьство-Образоваиис». М.: МГСУ. 1998. с. 7-8.

50. Рульнов А, А., Юлдашева Д. К. Особенности построения математических моделей волообработкн. Изв. вузов. Строительство, 1994, № 1, с. 76-82.

51. Рульнов А. А,, Юлдашева Д. К. О процедуре оптимизации природоохранных технологических систем методами математического моделирования, Изв. вузов. Строительство, 1994, № 3, с. 94-97.

52. Макаров И. М. Озерной В. М,, Ястребов А, П, Выбор принципа построение сложной системы автоматического управления на основе экспертных оценок. Автоматика и телемеханика, 1981, №1,0- 128-137.

53. Макаров И. М„ Озерной В. М., Ястребов А. П. Принятие решения о выборе варианта сложной системы автоматического управления. Автоматика и телемеханика, 1981, № 3. с, 124-129,

54. Москвитин А. А., Москвнтин Б. А., Мнрончик Г. М„ Шапиро Р. Г, Оборудование водопроволно-канализационных сооружений. М.: Стройиэ-дат, 1989, 430 с,

55. Рульнов А, А,, Абдулханов Н, Н. Постановка задачи оперативной оптимизации работы нагнетателей в системах жизнеобеспечения. В сб. трудов: Автоматизация инженерно-строительных технологий, систем и оборудования, М.: МГСУ, 1998, с, 13-18,

56. Рульнов А. А,, Абдул ханов Н, Н. Управляемые насосы в структуре автоматизированных систем жизнеобеспечения. Там же, с. 18-24.

57. Попкович Г. С. Репин Б. Н. Системы аэрации сточных вод. М.: Строй-издат, 1986,134 с,

58. Репнн Б. П., Павлинова И. И., Запорожец С. С„ Баженов Б, И. Воздуходувные станции. М,; ВЗИСИ, 1991.86 с.

59. Патеюк В, М. Автоматическое управление процессами очистки сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, 1983, № 3, с. 3-7.

60. Лезнов Б. С, Воробьёв С. В., Лсэнов Н. Б. Определение экономии энергии прн регулировании частоты вращения воздуходувных машин Водоснабжение и санитарная техника, 2002, №7, с.30-32,

61. Дмитрненко Ю. А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов, -Кишинев; Штнница, 1985,310 с.

62. А. с, 724453 (СССР). Устройство для автоматического управления аэрозенкам и ) Г, С, Попкович, Л. Л. Горинштейн/. Опубл. в Б.И., 1980, 34,

63. А, с, 1790982 (СССР), Способ автоматического управления параллельно работающими адсорберами /А. А. Рулыюв, А- В, Егоров, И. А. Хлынни/. -Опубл. вБИ., 1993, №23.

64. Патент РФ 2057723. Способ автоматического управления аэротенкамн ГЛ. А. Рулыюв, А. П. ЗоткннЛ Опубл. в Б.И., 1996, Кг 10,

65. Патеюк В. М. Адаптивное управление аэрацией сточных вод. Водоснабжение и санитарная техника, 1996, № 12, с. 7-9,

66. Экономика водопроводно-канализационного строительства и хозяйства, (под ред. С. М, Шнфрина). М.: Стройнздат, 1992,319 с.

67. Типовая методика определения эффективности капитальных вложений. -М.: Экономика, 1994,94 с.

68. Калннушкнн М. П. Насосы и вентиляторы. М: Стройиздат, 1987, 176 с.

69. Карелин В. Я„ Новодерсжкнн Р. А. Насосные станции с центробежными насосами. М.; Стройнздат, 1986, 320 е.

70. Абдулханов Н. Н. Автоматическое управление материальными потоками в инженерных системах жизнеобеспечения. Кандидатская диссертация.- М.: МГСУ, 1999.128 с,

71. Илельчнк И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям М.; Энергия, 1985, 4II с.

72. Курганов А. М., Федоров Н. Ф, Справочник по гидравлическим расчетом систем водоснабжения и канализации. Л.: Стройиздат, 1988, 424 с.

73. Электроггриводы комплектные, тирнсторные. серии ЭКГ, мощностью 100- 400 квт, (каталог) М.: Информэлектро, 1991,6 с,

74. Электроприводы комплектные, тирнсторные, серии ЭКГ и ЭКТр (каталог), М.: Информэлектро, 1993,8 с,

75. Ковалёва Н, Г. Ковалёв В. Г. Биохимическая очистка сточных вод предприятий химической промышленности. М.: Химия, 1987,158 с.

76. Bcrthoue* Р. Мае, Rudd Dale F. Strategy of Pollution Control. John Wiley and Sons, New York, Santa Barbara, London, 1977,646 p,

77. St. Рулыюв А. А., Юлдашева Д. К. Математическое моделирование процесса анаэробного сбраживания осадков сточных вод. В сб. трудов IV-Й Всероссийской науч. конф. «Динамика процессов и аппаратов» - Ярославль. 1994, т.I.e. 142-143.

78. Юлдатсва Д. К. Моделирование и оперативное управление процессом стабилизации осадков сточных вод. Кандидатская диссертация, — М,: МГСУ, 1994, ! 45 с.

79. Ватырев Р. И., Зарецкий Б, Ф. Эленбоген М, М, и др, Микропроцессоры в Химической промышленности М.: Химия, 1988. 136 с.

80. Боголюбов Н- В. Автоматизация управления технологическими процессами обработки воды. Киев: Наукова думка, 1987, 204 с,

81. Горононскнй И Т. Физико-химическое обоснование автоматизации технологических процессов обработки воды. Киев: Наукова думка, 1985, 216 с.

82. Гордин И. В., Манусова Н, Б„ Смирнов Д. Н. Оптимизация химико-технологических систем очистки промышленных сточных вод, J1.: Химия, 1987. 176 с.

83. Снпайлов Г. А., Лоос А. В, Математическое моделирование электрических машин. М : Высшая школа, 1990, 176 с.

84. Башарин А, В,, Новиков В, А,, Соколовский Г, 1', Управление электроприводами. Л.: Энергаиздат, 1992, 392 с.

85. Чнлнкин М. Г., Сайдлер А. С. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат, 1991, 576 с,

86. Штейберг III. Б., Хвнлевицкий Л. О,, Ястребененкнй М. А. Промышленные автоматические регуляторы. М.: Энергия, 1983, 568 с,

87. ЮЗ. Джудрн Э. Импульсные системы автоматического регулирования. М.: Наука, 1973,710 с.

88. Цыпкин Л. 3, Теория линейных импульсных систем. М.: Наука, 1973, 968 с.

89. Аронэон В. Л., Вырубова Т, Ф., Левин М. В, Расчет систем гомогенизации прн многостадийном автоматизированном приготовлении шихты. В сб.: Разработка и внедрение АСУ ТП в условиях интенсификации производства - Л.: ЛДИТЛ. 1986, с. 81-S5,

90. Попов Б. А., Теелер Г, С, Вычисление функций на ЭВМ. Справочник. -Киев: Наукова думка. 1984, 222 с.

91. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: 11аука, 1978,832 с.

92. Турецкий X, А. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. -М.: Машиностроение, 1984,328 с.

93. Косюра Г. Г. Насосные, компрессорные и воздуходувные станции. Киев: Наукова думка, 1984,426 с.

94. Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции. М.: Стройнздат, 1986, 320 с.

95. Environmental biotechnology. (С. F. Foster, D. A. J. Wase). New York, Chiehestcr. 1987, 396 p.

96. Канализации, Наружные сети н сооружения. СНнП 2.04.03.-85- М.: Госстрой. 1986, 72 с.

97. А. с. 724453 (СССР). Устройство для автоматического управления аэро-тенкамн / Г. С. Попкович, Л. Л. Горннштейн/. Опубл. в Б. И., 1980, № 34.

98. Патент 2057723 (РФ). Способ автоматического управления аэротенкамн /А, А, Рульнов, А П. Зоткин/. Опубл. в Б.И., 1996. № 10.

99. Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума. М: Наука, 1977, 326 с.

100. Крумм Л.А, Градиентный метод оптимизации режима объединённых энергосистем. Электричество, 1983. №5, с 27-31.

101. Гальперин М. В., Короткевич Г. И., Рыбасов В. И, К решению задачи нелинейного математического программирования с одним и многими экстрему мамн на аналоговых вычислительных устройствах. Изв. АН СССР, сер. Техническая кибернетика. 1984, №4, С. 134-139,

102. Горнщтейн В. М- Наивыгоднейшее распределение нагрузок между параллельно работающими электростанциями. M-t Энергия, J989, 164 с.

103. Анаэробное сбраживание осадков городских сточных вод и утилизация образующегося бногаза (тезисы докладов семинара) М.: ЦП НТО КХп 50,1988, С. 24-27.

104. Рекомендации по выбору технологических схем обработки осадков сточных вод станций биологической очистки. М.: Госстрой СССР. ВНИИ-ВОДГЭО, (987, 36 с.

105. Buswell А. М., Mueller М. F. Mechanisms of Methane Fermentation. Industrial and Engineering Chemistry, 1972, p. 44.

106. Mc Garty P. L. Anaerobic Waste Treatment Fundaments Public Works, 1974, №9-12.

107. Chem 1. R-. Hashimoto A. G. Kinetics of Methane Fermentation Biotechnology and Bioengineering Symp., 1988, №8,

108. С hem I. R„ Vazal V. H. Hashimoto A, G. Methane Production from Agricultural Residues, a short Review Symposium on chemical from Cclluloeic Materials. - Houston, Texas, March, 1988,

109. Боярннов А- H„ Кафаров В. В. Методы оптимизации в химической технологии- М,; Химия, 1985,576 с.

110. Мнискер И. Н., Цуковнч Э. Л. Методы анализа АСУ технологическими процессами. М.: Химия, 1990, 118 с,

111. Справочник по теории автоматического управления (под, ред. А. А. Кра-совского). М.: Наука, 1987. 712 е.

112. Первозванскнй А. А. Курс теории автоматического управления. М.: Наука, 1996,616 с.

113. Кафаров В. В. Мешалкнн В. П., Гурьеве Л. В, Оптимизация геплообмен-иых процессов и систем. М-: Энергоатомиздат, 1988, 192 с.

114. Жуков Н. Н. Состояние и перспективы развития сооружений по обработке водопроводных и канализационных осадков в городах России. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, №12,ч,1, с. 3-7,

115. Закон РФ „Ч? 89 от 24.06,1998 "Об отходах производства и потребления4

116. ГОСТ Р. 17.4.3.07 "Охрана природы. Почвы. Требование к свойствам осадков сточных вол при их использовании в качестве органических удобрений",

117. СаНПнН 2,1.7,573-96 Требования к сточным водам и их осадкам при использовании в качестве удобрений.

118. Жужнков В. А. Фильтрование Теория и практика разделения суспензий, -М : Химия, 1990,440 с,

119. Храмеиков С. В., Загорский В. А., Пахомов А. Н , Данилович Д А, Обработка и утилизация осадков на московских станциях аэрации. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, №12, ч. I, с, 7-12.

120. Кармазинов О, В., Пробнрский М, Д„ Васильев Б. В. Опыт Водоканала Санкт-Петербурга по обработке и утилизации осадков. Водоснабжение и санитарная техника, 2002, 2. ч.1, с. 13-15.

121. Похнл Ю, Н„ Багаев К). Г, Обработка осадков на ОСК г. Новосибирска. -Водоснабжение и санитарная техника, 2002, №12. ч. I, с. 21-22,

122. Туровский И. С. Обезвоживание осадков сточных вол на барабанных вакуум-фильтрах. М.: Стройнздат. 1986, 180 с.

123. Соколов В. И. Центрифугирование. М.: Недра, 1986.408 С.

124. Агрононик Р, Я. Технология обработки осадков сточных вод с применением центрифуг и ленточных фильтр-прессов. — М.: Стройнздат, 1985, 144 с.

125. Ватырев Р. И., Эленбоген М, М., Создание адаптивных систем автоматического управления центробежными сепараторами, Тез. докл. Ill Всесоюзн. научи конф, "Гидромеханические процессы разделения неоднородных смесей". - М: Циитихнммаш, 1988, с.16-18,

126. Ватырев Р. И., Зарецкнй Б. Ф и лр, Микронроцессы в промышленное г и (автоматическое регулирование и адаптивное управление). М,; Химия,1988. 136 с.

127. Цыпки» Я. 3. Адатттэиня н обучение в автоматических системах, М.: Наука. 1981,310 с.

128. Фельлбаум А, А., Бутковскнй А. Г, Методы теории автоматического управления, М.: Наука, 1990, 744 с,

129. Фомин В. П. Фрадков А. Л. Якубович В. А. Адаптивное управление динамическими объектами. М.: Наука, 1990.448 с.

130. Куропаткии П. В. Оптимальные и адаптивные системы, М.: Высшая школа, 1990,298 с.

131. Райбман Н. С Основы управления технологическими процессами. М.: Наука, 1985,440 с.

132. Прангишвилн И. В. Микропроцессоры и мнкро-ЭВМ. М: Энергоиэдат,1989, 232 с

133. Прангишвилн И, В. Стецюра Г Г. Микропроцессорные системы. М.: Наука, 1991,239 с.

134. Батырев Р И„ Зарецкнй Б. Ф., Симкина М. С. Системы управления фильтрами периодическою и непрерывного действия. М.: Цинтнхим-маш, 1989, 63 с.

135. Материалы международной научно-практической конференции "Современные технологии но обработке и утилизации водопроводных и канализационных осадков". М,; Стройнздаг, 2002 г.

136. Технический семинар "Перспективы технологии в области обработки осадков сточных вол". Водоснабжение н санитарная техника, 2002, №12. ч,1.с.38-39.

137. Орловский 3. А. Очистка сточных вод за рубежом. М.: Стройнздат, 1994, 192 с.

138. Заславский В. Г. Анализ процесса отжима осадка при постоянном давлении, ТОХТ, 1985, №1, с.34-39.

139. Каминский В- С- Барбнн М Б, Долина Л. Ф Интенсификация процессов обезвоживания. М.: Недра, 1992, 218 с,

140. Аграиоиик Р. Я,, Дорофеев Е- Е, Направления развития работ в области центрифугирования осадков сточных вод на городских очистных сооружениях (обзор по проблемам больших городов) М.: Госннтн, 1976, №7, 78 с.

141. Батырев Р. И„ Зарецкнй Б. Ф„ Эленбоген М. М. и др. Системы управления машинами центробежного разделения жидких неоднородных смесей.- М.: Циитнхиммаш, 1988, 68 с.

142. Эленбоген М. М,, Батырев Р. И. Управление накоплением осадка в роторе машин центробежного разделения. Хим. машиностроение, 1989, №3 с. 19-21.

143. Цуковнч Э. Л. Трахтенгерн Э. Л. Алгоритмы централизованного контроля и управления производством. М,: Советское радио, 1977,352 с.

144. Александровский А. М, Егоров С. В., Кузни Р. Е. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами. -М. Энергия. 1983,272 с.

145. Chang S, L, Synthesis of optimum control systems, New York, London, 1981.440 p.

146. Математика и кибернетика в экономике. (Словарь справочник). М.: Экономика. 1985, 704 с.

147. Кзмпбелд Д. П, Динамика технологических процессов. М.; Мир, 1982, 348 с.

148. Рульнов А. А., Юлдашева Д. К. Критерий качества управления процессами водообработкн. Изв. вузов сер, "Строительство", 1994, №5-6, с. 8488.

149. Цуковнч Э. Л. Статические методы при автоматизации производства, -М : Энергия, 1982,192 с.

150. Цуковнч Э. Л. Контроль производства с помощью вычислительных машин М.: Энергия, 1984,417 с,

151. Иванов В. В„ Березовский А. И., Залнрака В. К. и др. Методы алгоритмизации непрерывных производственных процессов. М.: Наука, 1985, 400 с.

152. Саагн Л. И. Элементы теории массового обслуживания н её приложения,- M.i Советское радио. 1985, 314 с.

153. Баумштейн И. П., Майчель Ю. А„ Автоматизация процессов сушки. М.; Химия, 1980. 232 с.

154. Автоматизация процессов сушки в промышленности и сельском хозяйстве. М,: Машиностроение, 1983, 182 с.

155. Евстафьев К. Ю. Алгоритм оперативного управления аэротенкамн. В сб. тр. 2-ой нвучно-ггракт. конф. молодых ученых, аспирантов к докторантов МГСУ «Строительство Формирование среды жизнедеятельности» - М.: МГСУ. 1999, с. 39-41,

156. Рульнов А. А., Евстафьев К. Ю. Математическое моделирование и оперативная оптимизация инженерно-экологической системы биохимической очистки сточных вод. В сб. «Строительство и экология» - г. Пенза, ПГАСЛ, 1999, с-50-52.

157. Рульнов А. А., Евстафьев К. Ю, Оптимальное распределение потоков в системах биологической очистки сточных вол В сб. науч. тр, «Автоматизация технологических процессов, строительных машин и оборудования» - М : МГСУ, 1999, с,44-48.

158. Евстафьев К. Ю. Моделирование н оптимизация распределения потоков в системах биологической очистки сточных вод ■ В сб. тр. 13-й межд. науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях» г, Санкт-Петербург. РАН - МО РФ. 2000, с. 64-65.

159. Рульнов А. А., Евстафьев К. Ю-, Гордеев М. А., Зайцев В. А. Опенка эффективности инженерно-экологических систем очистки сточных вол и отходящих газов, -Там же, с.63-64.

160. Рульнов А, А-. Евстафьев К. Ю, Оценки эффективности управления потоками в системах очистки природных и сточных вод. Там же, с, 28-30,

161. Евстафьев К, Ю, Разработка оптимальных структур подсистем управления материальными потоками в АСУ ТП водообработки (кандидатская диссертация}, М.: МГСУ, 2001, 143 с,

162. Евстафьев К. Ю. Разработка оптимальных структур подсистем управления материальными потоками в АСУ ТП водообработки (автореф. канд. диссертации). М, МГСУ, 2001.19 с.

163. Рульнов А, А., Евстафьев К. Ю. Теоретические основы моделирования технологических процессов М-: МГСУ. 2001, 62 с,

164. Горюнов И. И,, Евстафьев К. Ю- Технологические процессы и оборудование (учебное пособие). М: МГСУ, 2001.34 с.

165. Рульнов А. А. Евстафьев К. Ю-, Горюнов И. И. Автоматизация и управленце инженерными системами и сооружениями М.: МГСУ, 2002, 182 с.

166. Евстафьев К. Ю. К выбору способа и структуры подсистемы управления потоками в системах водоснабжения и водоотведення. В сб. тр. 15-й международной научи, конф. "Математические модели в технике и технологиях". Санкт-Петербург, МО - РАЛ РФ, 2002,81-82с.

167. Евстафьев К. Ю„ Рульнов А, А. Экстремальные задачи в АСУ ТП.™ М,: МГСУ. 2003,42 с.

168. Евстафьев К. Ю-, Рульнов А- А- Математическое моделирование природоохранных технологических процессов, М,: МГСУ, 2002, 26 с.

169. Рульнов А. А., Евстафьев К. Ю., Горюнов И. И. Автоматизация инженерных систем зданий и очистных сооружений. М.: МГСУ, 2004,210 с,