МЕТОДЫ КВАЗИОПТИМИЗАЦИИ И СОГЛАСОВАННОГО ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат наук Мохсен Мохаммед Неама Мохсен

• Мохсен Мохаммед Неама Мохсен
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Мохсен Мохаммед Неама Мохсен

Введение

ГЛАВА 1. Методы, средства и возможности решения задач автоматизации технологических систем

1.1 Особенности производственных технологических систем как автоматизированного объектов управления

1.1.1 Технологические системы как элементы структуры современного производства

1.1.2 Особенности функционирования периодических технологических систем

1.1.3 Особенности непрерывных технологических систем

1.1.4 Актуальные проблемы автоматизации непрерывных технологических систем

1.2 Перспективные направления автоматизации непрерывных технологических систем

1.2.1 Технологические системы как объекты автоматизации

1.2.2 Интегрированное автоматизированное управление технологическими процессами и производствами

1.2.3 Распределенное управление при автоматизации технологических систем

1.2.4 Фактор иерархической сложности ТЛС в задачах управления

1.2.5 Фактор сложности ТОУ в задачах локального управления

1.3 Задачи и возможности информационно-алгоритмического обеспечения локального управления при автоматизации непрерывных технологических систем

1.3.1 Возможности одноканального локального управления

технологическими процессами и аппаратами ТЛС непрерывных производств

1.3.2 Перспективы применения многоканального локального управления технологическими процессами и аппаратами ТЛС непрерывных производств

1.3.3 Математическое моделирование как средство обеспечения решения задач управления технологическими объектами

1.3.4 Анализ проблемы информационной поддержки процессов управления сложными объектами технологических систем

1.4 Выводы по первой главе и постановка задачи диссертационного исследования

1.4.1 Необходимость унификации математических моделей управляемых объектов ТЛС с сосредоточенными параметрами и методов их построения

1.4.2 Необходимость разработки метода синтеза унифицированных законов квазиоптимального согласованного векторного управления объектами ТЛС

1.4.3 Необходимость разработки метода проектирования и топологической оптимизации беспроводных информационно-измерительных сетей для АСУ ТП ТЛС

ГЛАВА 2. Унификация математических моделей автоматизируемых технологических объектов с сосредоточенными параметрами и формализация процесса их построения

2.1 Накопительная парадигма априорного конструирования математических моделей автоматизируемых технологических процессов

2.1.1 Краткая история возникновения и развития теории и методологии математического моделирования технологических систем

2.1.2 Методологический базис априорного конструирования математических моделей

2.1.3 Универсальные характеристики и свойства математических моделей автоматизируемых технологических объектов

2.2 Универсальные субстанциальные математические модели одноемкостных технологических объектов с сосредоточенными параметрами

2.2.1 Математические модели накопления и переноса субстанций материальными носителями

2.2.2 Субстанциальные математические модели одноемкостных технологических объектов с сосредоточенными параметрами

2.2.3 Пример формализованного построения субстанциальной математической модели одноемкостного теплообменника смешения

2.2.4 Математические модели накопления нескольких субстанций одноемкостным объектом с сосредоточенными параметрами

2.2.5 Пример формализованного построения субстанциальной математической модели одноемкостного аппарата приготовления раствора с подогревом

2.3 Формализация процесса субстанциального математического моделирования технологических объектов методами декомпозиции

2.3.1 Виртуальная декомпозиция одноемкостного объекта с сосредоточенными параметрами на элементарные накопители субстанций

2.3.2 Виртуальная декомпозиция многоемкостного технологического объекта на ячейки накопления субстанций

2.3.3 Формальное построение декомпозированных субстанциальных математических моделей многоемкостных технологических объектов с сосредоточенными параметрами

2.4 Алгоритм формализованного построения субстанциальных математических моделей автоматизируемых технологических объектов с сосредоточенными параметрами для задач синтеза систем управления

2.4.1 Особенности математических преобразований в субстанциальных математических моделях

2.4.2 Порядок и связность субстанциальных математических моделей технологических объектов

2.4.3 Унифицированный алгоритм построения субстанциальных математических моделей технологических объектов

2.4.4 Анализ проблемы перехода от субстанциальных ММ к реальным математическим моделям ТОУ

2.4.5 Возможности использования субстанциальных ММ для синтеза законов управления в ЛСУ СТОУ

2.5 Выводы по второй главе

2.5.1 Универсальные субстанциальные математические модели как результат применения потоково-накопительной парадигмы

2.5.2 Универсальность алгоритма построения СММ ТОУ

2.5.3 Универсальность алгоритма построения субстанциальных и рабочих математических моделей ТОУ

ГЛАВА 3. Универсальные законы квазиоптимального управления автоматизируемыми технологическими объектами с сосредоточенными параметрами

3.1 Теоретические основы синтез законов квазиоптимального управления автоматизируемыми технологическими объектами с сосредоточенными параметрами

3.1.1 Квазиоптимизация быстродействия как парадигма синтеза законов управления технологическими объектами

3.1.2 Основные проблемы и подходы к квазиоптимизации быстродействия законов управления автоматизируемыми технологическими объектами

3.1.3 Теоретические предпосылки возможности реализации квазиоптимального быстродействия динамических систем первого порядка

3.1.4 Исследование квазиоптимальности быстродействия динамической системы первого порядка с нелинейным параметрически зависимым показателем моды

3.2 Синтез законов квазиоптимального управления одноемкостными моносубстанциальными технологическими объектами автоматизации

3.2.1 Теоретические основы синтеза эталонных ММ для квазиоптимальных по быстродействию систем автоматического управления первого порядка

3.2.2 Теоретические основы синтеза законов управления управления квазиоптимального быстродействия с использованием математических моделей первого порядка

3.2.3 Пример синтеза КОБ-закона управления одноемкостным автоматизируемыми ТОУ с одной субстанцией накопления

3.2.4 Анализ преимуществ закона управления квазиоптимального быстродействия технологическим аппаратом

3.3 Синтез законов квазиоптимального управления одноемкостными полисубстанциальными автоматизируемыми технологическими объектами

3.3.1 Анализ возможностей синтеза КОБ-законов управления полисубстанциальными ТОУ на основе парадигмы взаимно автономных эталонных ММ САУ

3.3.2 Постановка задачи синтеза векторного закона взаимно автономного управления для полисубстанциального одноемкостного технологического аппарата

3.3.3 Синтез векторного закона взаимно автономного КОБ-управления для полисубстанциального одноемкостного технологического аппарата

3.3.4 Анализ качества векторного управления ТОС по закону взаимно автономного управления

3.4 Выводы по третьей главе

3.4.1 Метод синтеза квазиоптимальных векторных нелинейных эталонных моделей локальных САУ для представленных полисубстанциальными ММ технологических объектов

3.4.2 Метод синтеза согласованного векторного закона управления

отождествлением векторов производных эталонной ММ САУ и ММ

ТОУ

ГЛАВА 4. Разработка беспроводной сенсорной сети для информационного обеспечения системы автоматизированного управления технологическим процессом

4.1.1 Описание процесса дезодорации

4.1.2 Постановка задачи управления

4.1.3 Обоснование необходимости разработки беспроводной сенсорной

сети

4.2 Техническое обеспечение измерений контролируемых параметров системы

4.2.1 Выбор цифрового интерфейса передачи данных

4.2.2 Технические характеристики датчиков, используемых в создаваемой системе управления

4.3 Современное состояние исследований в области разработки беспроводных сенсорных сетей

4.4 Сравнительный анализ применяемых технологий для построения БСС

4.4.1 Топологии сети

4.4.1 Стандарты беспроводной передачи данных

4.4.2 Критерии оценки технологии передачи данных в беспроводной сенсорной сети промышленного мониторинга

4.4.3 Анализ и выводы

4.5 Разработка логической схемы сети

4.6 Описание аппаратной архитектуры узла сети

4.6.1 Плата управления и передачи данных

4.6.2 Оптимизация расположения узла-стока в пространстве

4.7 Выводы по четвёртой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ПРИЛОЖЕНИЕ В

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

ПРИЛОЖЕНИЕ И

ПРИЛОЖЕНИЕ К

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «МЕТОДЫ КВАЗИОПТИМИЗАЦИИ И СОГЛАСОВАННОГО ВЕКТОРНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Современные технологические производства отличаются большим многообразием физико-химических свойств перерабатываемых веществ и выпускаемой продукции и условий протекания технологических процессов. Основными задачами их развития является увеличение выпуска продукции, повышение ее качества, снижение трудовых затрат. Наряду с другими факторами решение этих задач обеспечивается применением эффективных систем автоматизации. Этому способствует интенсивное развитие прикладных наук: теории автоматического управления, теории исследования операций и принятия решений, теории математического моделирования и др. Большое значение имеет и развитие технических направлений: микроэлектроники, приборостроения, вычислительной техники и т.п. Они обусловливают возможность исследования, моделирования, расчёта, аппаратной реализации и внедрения в производство как самих технических систем, так и систем их автоматизации.

К началу третьего тысячелетия человеческая цивилизация пришла в условиях необходимости использования множества искусственно созданных технологических систем (ТЛС) разнообразного назначения. Химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая, фармацевтическая, микробиологическая и др. отрасли промышленности - это неполный перечень областей производственной деятельности человека, основу которых составляют ТЛС. Они представляют собой системы, отличающиеся большой пространственной протяженностью, широким использованием для осуществления технологических процессов жидких, газообразных и сыпучих сред; большим разнообразием совместно протекающих массо- и теплообменных, а также химических процессов. Составляющие ТЛС технологические объекты также разнообразны и, зачастую, конструктивно и функционально сложны. Кроме того, они описываются существенно нелинейными математическими моделями (ММ), часто высокой размерности, что значительно усложняет решение задач их описания, анализа их

свойств, а также автоматического управления ими. Все эти факторы обусловливают актуальность исследований и разработок в области автоматизации технологических процессов вообще, а также в области математического моделирования и создания систем локального автоматического управления.

В частности, актуальным является подход к построению математических моделей технологических процессов основывающийся на обобщенном понятии субстанции как характеристики технологической среды способной накапливаться в технологическом аппарате. Этот подход выразился в понятии субстанциальных математических моделей (СММ), сохраняющих основные структурные и функциональные свойства моделируемых объектов автоматизации, но характеризующихся меньшей математической сложностью, что облегчает решение задач синтеза систем автоматического управления технологическими объектами.

Степень разработанности темы исследований. Решением научных и технических задач, связанных с автоматизацией технологических процессов, занимались многие отечественные и зарубежные ученые. Решение важнейших общесистемных задач в этой области связано, прежде всего, с именем академика В.В. Кафарова и его научной школой. К последней можно отнести ученых Боброва Д.А., Бояринова А.И., Вента Д.П., Гартмана Т.Н., Глебова М.Б., Гордеева Л.С., Егорова А.ф., Кольцову Э.М., Комиссарова Ю.А., Мешалкина В.В., Перова В.А., Плютто В.П., Рудаковскую Е.Г. и др. Научная школа академика В. В. Кафарова исследовала весь комплекс проблем автоматизации и компьютеризации научных исследований в химической технологии, проектирования и эксплуатации промышленных производств на основе создания общей методологии системного подхода к разработке различных автоматизированных систем. Решение научно-технических задач этого направления продолжили многие российские ученые. Так общими задачами построения АСУ ТП занимались в России Ильясов, Б.Г., Бородин, И.Ф, Шувалов, В.В., Ефитов, Г.Л., Ицкович, Э.Л., Клюев, А.С., Медведь, М.В., Мелюшев, Ю.К., а за рубежом Buzzi-Ferraris, Hollender, M., Altmann, W., Schleicher, M., Smith, C.A., Groover, M. P. Задачи моделирования процессов ТЛС

решали Фрэнкс, Р., Лопаченок, Л.В, Федоткин, И.М., Асташкин, В.В., Скороходов, А.В., Кольцова, Э.М., Гумеров, Ас.М., Тихонов, В.А., Нейдорф, Р.А. в России, и Ogunnaike, B., Melin, P., Vohnout, K.D., Mikles, J., Fomichov, V.A., Petras, I., Rice, R.G., Banerjee, S. за рубежом. Теорию расчета и построения САУ развивали Алейников, А.К., Беспалов, А.В., Нейдорф, Р.А., Харазов, В.Г., Давыдов, А.В., Желтиков, О.М., Янушевский, Р.Т., Мишин, A.B., Мирошник, И.В., Фёдоров, А.Ф, Пинаев, Г. Ф., Протодьяконов, И.О., Токарев, Л.Н, а за рубежом - Wang, Q-G., Astrom, K.J., Visioli, A., Cinar, A., O'Dwyer, A., Silva, G.J., Garrard, W.L., Bosarge, W.E., Wernli, A., Iwasaki, T., Cloutier, J. R., Beard, R.W., Beeler, S. C., Kelley, H.J., Krane, G.M. Наконец задачами оптимизации САУ и ТЛС занимались россияне — Понтрягин, Л.С., Красовский, А.А., Фельдбаум, А.А., Егупов, Н.Д., Колесников, А.А., Александров, В.М., Александров, В.В., Черноруцкий, И.Г., Белоглазов, И.Н., Шевяков, A.A., Дубовицкий, А.Я., Нейдорф, Р.А., и зарубежные ученые Neustadt, L.W., Balakrishnan, A.V., Tiba, D., Bertsekas, D. P., Kirk, D. E., Naidu, D.S., Geering, H.P., Saridis, G.N., Krikelis, N.J., Taylor, L.W., Garrard, W.L., McLain, T.W., Sen, S.K. Однако многие задачи в исследуемой области остались нерешенными. Существенная нелинейность ММ объектов ТЛС затрудняет эффективное решение задач построения САУ, их оптимизации; многомерность и многовходовость существенно затрудняют управление локального уровня.

Цель и основные задачи диссертационной работы. Целью исследования является решение задачи автоматизации локального уровня для технологических производств с использованием метода построения систем согласованного векторного квазиоптимального управления объектами технологических систем на основе их субстанциальных математических моделей.

Для достижения поставленной цели решены следующие научные и практические задачи:

• разработан и унифицирован метод построения универсальных субстанциальных математических моделей объектов управления наиболее

распространенных в химических, пищевых и других родственных им технологиях объектов со свойствами, близкими к идеальному смешению;

• показана возможность и целесообразность использования таких моделей непосредственно при синтезе локальных систем автоматического управления, что позволяет упростить и унифицировать построение законов управления технологическими объектами;

• обоснована возможность построения эталонных математических моделей квазиоптимальных локальных многомерных и многовходовых систем автоматического управления полисубстанциальными технологическими объектами;

• разработан метод синтеза согласованного векторного квазиоптимального закона управления полисубстанциальными многовходовыми и многомерными технологическими объектами для минимизации переходных процессов при параллельном управлении различными переменными технологического состояния в локальных САУ;

• решена задача оптимизации топологии беспроводной сенсорной сети при построении информационно-измерительной системы обеспечения квазиоптимальных локальных систем согласованного векторного управления в составе АСУ ТП технологического производства.

Научная новизна основных результатов, выносимых на защиту:

1. введено понятие субстанциальных математических моделей (СММ), основывающихся на обобщенном понятии субстанции как любой характеристики технологической среды способной накапливаться в технологическом аппарате, что позволяет получать существенно более простые математические структуры, содержащие меньшее количество нелинейностей по сравнению с традиционно применяемыми моделями, выраженными через реальные технически измеряемые переменные;

2. предложено использовать для синтеза законов управления технологическими объектами такие СММ, что позволяет даже при их сложности,

многомерности и многовходовости использовать метод эталонных математических моделей САУ и метод отождествления производных;

3. разработан метод построения квазиоптимальных векторных эталонных математических моделей (КВЭМ) локальных многомерных и многовходовых систем автоматического управления полисубстанциальными технологическими объектами, который, в отличии от известных методов построения линейных желаемых математических моделей, позволяет использовать нелинейные дифференциальные уравнения квазиоптимального быстродействия, обеспечивая близкое к минимальному время подавления возникающих при управлении отклонений;

4. разработан метод отождествления векторов высших производных, применение которого к СММ и КВЭМ позволяет, в отличии от традиционно применяемых типовых законов управления, построить единый векторный закон управления, обладающий квазиоптимальным быстродействием и структурой, согласованной с внутренними технологическими связями переменных технологического состояния, содержащимися в СММ, что нивелирует возмущающее взаимное влияние параллельно протекающих технологических процессов;

5. предложен новый подход к построению беспроводной сенсорной сети датчиков технологических параметров информационно-измерительной системы локального уровня АСУ ТП, отличающийся от существующих пространственной оптимизацией расположения узла-стока, минимизирующей среднее расстояния от стока до датчиков, что улучшает параметры передачи сигнала.

Теоретическая значимость работы. В диссертации создан единый подход к построению локальных САУ, образующих нижний уровень АСУ ТП ТЛС. Его исходным положением является методика построения субстанциальной ММ управляемого объекта. Структура этой ММ является основой для построения нелинейной эталонной модели системы с квазиоптимальным быстродействием. Применение к двум построенным ММ метода отождествления

дифференциальных операторов позволяет получить нелинейный векторный закон управления квазиоптимального быстродействия.

Практическая значимость работы. Практическими результатами диссертации являются:

■ методики построении ММ технологических объектов, основанные на потоково-накопительной парадигме;

■ введение в практику моделирования понятия субстанциальных ММ упрощающих использование моделей;

■ объединение в методе синтеза многомерных законов управления практических методик использования эталонных ММ квазиоптимальных САУ и отождествления дифференциальных операторов, позволившее получать векторные управления, согласованные по переменным технологического состояния;

■ повышение экономичности, эффективности и надежности работы беспроводных сетей датчиков информационно-измерительных систем за счет оптимизации расположения узлов стоков в производственных помещениях.

Методдология и методы исследования. В диссертационной работе применялась методология системного анализа, а также методы математического и компьютерного моделирования, теории автоматического управления, теории оптимизации. При создании программного средства решения ОРЗ использовались методы объектно-ориентированного программирования.

Положения, выносимые на защиту:

• субстанциальные и полисубстанциальные математические модели (СММ и ПСММ) как типовые для одноемкостных технологических объектов математические структуры, сформированные с использованием обобщенного понятия субстанции как способной накапливаться характеристики технологической среды, сохраняющие основные свойства полных моделей технологических объектов и используемые в задачах синтеза законов упраления ими;

• метод построения квазиоптимальных векторных эталонных математических моделей (КВЭМ), построенных как распадающиеся системы нелинейных дифференциальных уравнений квазиоптимального быстродействия для синтеза локальных многомерных и многовходовых систем автоматического управления полисубстанциальными технологическими объектами;

• метод отождествления векторов производных переменных технологического состояния в ПСММ и КВЭМ при синтезе векторных законов квазиоптимального быстродействия согласованного управления полисубстанциальными технологическими объектами;

• метод пространственной оптимизации беспроводной сенсорной сети технологических датчиков, использующих узлы-стоки для связи с управляющей ЭВМ.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность проведенных исследований подтверждается результатами математического анализа, математического и компьютерного моделирования, публикацией результатов в ведущих научных изданиях из списка ВАК, свидетельствами о регистрации программ, приложениями, актами производственного внедрения результатов а также апробацией работы на международных и всероссийских научно-технических конференциях.

Результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на научных форумах различного уровня: III международная научно-практическая конференция «Академическая наука - проблемы и достижения» (г. Москва, 20-21.02.2014); III и IV международные научно-практические конференции «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований» (г. North Charleston. USA, 13-14.03.2014 и 4-5.08.2014); IV международная научно-практическая конференция «Фундаментальная наука и технологии перспективные разработки» (г. North Charleston. USA, 29-30.09.2014); III международная междисциплинарная конференция по электронике (Electronic International Interdisciplinary Conference (Словакия, 1-5.09.2014); V и VI Международные научные семинары «Системный анализ, управление и обработка

информации» (п. Дивноморское, 2-6.10.2014; г. Ростов н/Д, 19-24.10.2015); XII Международная научно-техническая конференция «Динамика технических систем «ДТС-2015»» (г. Ростов н/Д, 16-17.12.2015).

ГЛАВА 1. Методы, средства и возможности решения задач автоматизации технологических систем

1.1 Особенности производственных технологических систем как автоматизированного объектов управления

1.1.1 Технологические системы как элементы структуры современного производства

Современная промышленность характеризуется множеством различных производств, отличающихся условиями протекания технологических процессов (ТП), а также многообразием физико-химических свойств перерабатываемых веществ и выпускаемой продукции. Основные направления ее развития - это увеличение выпуска продукции, рост ее качества, снижение трудовых затрат. Наряду с другими факторами развитие в этих направлениях обеспечиваются применением эффективных систем автоматического управления (САУ) и систем автоматизации вообще. Этому способствует интенсивное развитие прикладных наук: теории автоматического управления (ТАУ), математического моделирования и др. Большое значение имеет и развитие технических направлений: микроэлектроники, приборостроения, вычислительной техники и т.п. Они обусловливают возможность исследования, моделирования, расчёта, аппаратной реализации и внедрения в производство как самих технических систем, машин, аппаратов и пр., так и систем их автоматизации.

К началу третьего тысячелетия человеческая цивилизация пришла в условиях необходимости оперирования множеством искусственно созданных технических систем (ТС) разнообразнейшего назначения. Технические системы имеют различный уровень сложности и приспособленности к решению производственных задач их целевого назначения [1-3].

Класс ТС включает в себя обширный подкласс систем, которые принято называть "технологическими" - ТЛС [2, 6, 7, 10, 15, 31, 35, 39]. Химическая, нефтеперерабатывающая, пищевая, фармацевтическая, микробиологическая и др.

отрасли промышленности - это неполный перечень областей производственной деятельности человека, основу которых составляют ТЛС. Они представляют собой системы, отличающиеся большой пространственной протяженностью; широким использованием для осуществления технологических процессов (ТП) жидких, газообразных и сыпучих сред; большим разнообразием совместно протекающих массо- и теплообменных, а также химических процессов [1-3, 15, 35, 37, 39, 40-45] и рядом других свойств и характеристик.. Как ТЛС, так и составляющие их технологические объекты (ТЛО) разнообразны и сложны. Кроме того, они описываются существенно нелинейными математическими моделями (ММ) высокой размерности, что значительно усложняет решение задач их описания, анализа статических и динамических свойств, а также разработки для них систем автоматического управления.

Технологическая система в данной работе рассматривается как целенаправленная совокупность машин и аппаратов, а также процессов, протекающих в них для реализации некоторой технологии преобразования сырья в продукт, которая при надлежащем управлении может обеспечить осуществление необходимых механических, тепловых, химических изменений. Отличие этого определения от приведенного в [2] состоит в том, что последнее, фактически, включает в средства автоматизированного управления. В данном же исследовании ТЛС рассматривается как объект управления (ОУ) [31, 46-50], а более конкретно, как технологический объект управления (ТОУ).

На сегодняшний день в литературе встречается несколько видов классификаций ТЛС. Они, в основном, касаются понятия "химико-технологической системы" (ХТС). Система связанных с ними понятий, а также методов описания и проектирования разработана, в основном, школой академика В.В. Кафарова [2, 51]. Так, исходя из особенностей технологической топологии, в работе [51] ХТС классифицируются по видам элементов и типам технологических связей. В зависимости от видов элементов, входящих в структуру ХТС, выделяют однородные и неоднородные ХТС. Этот же подход может быть вполне естественно перенесен и на ТЛС вообще.

Однородными ТЛС предлагается считать те системы, которые состоят из однотипных составляющих (аппаратов, машин, устройств и т.п.), в которых протекают однотипные ТП. Так, однородными ТЛС можно считать реакторные, теплообменные и другие системы. Неоднородными ТЛС, соответственно, можно полагать те, которые состоят из разнотипных составляющих, в которых протекают различные по характеру и сути ТП. Неоднородные ТЛС образуют, например, технологические узлы производств, в которых реализуются такие технологические операции, как подготовка сырья, его преобразование, выделение целевых продуктов и т.п. При этом в цепочку технологических превращений приходится включать и реакторы, и теплообменники, и фильтры, и буферные накопители, и другие технологические аппараты.

Другой классификационный признак дифференциации ТЛС, в большей степени влияющий на задачи и методы управления ими, основывается на анализе особенностей функционирования этих систем во времени. По характеру изменения технологического состояния ТЛС, т.е. значений параметров ее технологического состояния (ПТС) на интервале времени, сопоставимом с межремонтным периодом эксплуатации, естественно выделить следующие их классы:

• периодические,

• непрерывные,

• непрерывно-циклические,

• комбинированные.

Задачи, методы и средства управления ТЛС в значительной мере зависят от способа их функционирования. Поэтому далее проводится краткий анализ двух основных из перечисленных классов: периодических и непрерывных. Свойства непрерывно-циклических и комбинированных формируются как сочетание свойств этих двух основных.

1.1.2 Особенности функционирования периодических технологических систем

Особое место среди ТЛС, в силу огромного разнообразия чрезвычайно сложных нестационарных и нелинейных ТП, обеспечивающих получение продукции, занимают периодические производства [2, 5]. Их основу составляют т.н. однородные малые технологические системы, представляющие собой технологические агрегаты, комплексы, отдельные установки или участки. Для результативной работы всего предприятия в целом необходима, в частности, эффективная организация управления ТП ТЛС.

Периодические ТЛС чрезвычайно распространены на ряде предприятий, в особенности тех, которые характеризуются малотоннажнностью производств. Они распространены в пищевой, фармацевтической, микробиологической и других отраслях промышленности [2, 3, 18, 19, 35-37, 40-43, 45]. Такие ТЛС характерны для предприятий, выпускающих широкий ассортимент продукции, которая чаще всего характеризуется изменяющимся ассортиментом, разнообразием перерабатываемого сырья, уникальностью последнего. Наблюдается также сложность и неоднозначность методик и алгоритмов химического синтеза таких продуктов. Встречаются периодические производства и в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и в родственных им отраслях промышленности.

Наибольшая вариативность присуща ассортименту производства лакокрасочных материалов, химических реактивов, медикаментов, средств защиты (растений, от вредителей и т.п.). Этим свойством характеризуются и различные пищевые производства [40-43, 45]. Для многих из них характерна также такая многостадийность, при которой организация непрерывных процессов нецелесообразна или даже невозможна, и, поэтому, используются периодические ТЛС.

Например, при производстве подсолнечного масла, основным содержанием которого являются процессы рафинации, приходится реализовывать

многочисленные и разнообразные операции [40-42], схематически отображенных на рис1.1.

Рисунок 1.1 — Технологическая схема процесса рафинирования

растительного масла

Рафинация это процесс очистки жиров и масел от сопутствующих веществ и примесей, таких, как фосфатидов, не жировых веществ, свободных жирных кислот, восков и др. Вследствие разнообразия примесей, содержащихся в маслах, рафинация представляет собой комплексный процесс. Он включает несколько последовательных операций обработки исходного продукта различными агентами, комбинируемых в зависимости от состава и свойств удаляемых примесей. Так, в цехе рафинации предусматривается проведение следующих технологических операций:

• нейтрализация масла силикатом натрия, (предварительно масло обрабатывается раствором лимонной кислоты и водой);

• предварительная отбелка (адсорбционная очистка);

• винтеризация (вымораживание);

• горячая отбелка в непрерывном режиме;

• дезодорация.

Конструктивное исполнение аппаратов цеха рафинации дает возможность регулировать технологические режимы на отдельных стадиях процесса очистки масел в широких пределах, в зависимости от вида и качества исходного сырья.

Для эффективной организации процесса производства в данных отраслях и производствах используются технологические модули, являющиеся, фактически, периодическими ТЛС. У этих систем, как входные переменные, так и ПТС, а также технолого-временная топология процессов периодически изменяются во времени. Эта особенность существенно затрудняет автоматизацию таких производств. В большинстве случаев, если, кроме контроля, в них приходится применять и управление, то для этого используются т.н. программные системы, осуществляющие операции в функции времени.

Последняя особенность определяет несколько большую сложность законов управления процессами периодических ТЛС по сравнению с непрерывными процессами, поскольку при выработке управляющих воздействий приходится учитывать не только ТПС, но и время. С другой стороны, периодический характер производства подразумевает практически постоянное участие человека-аппаратчика, что позволяет использовать его для контроля конечного качества продукции и коррекции работы систем контроля и управления. Поэтому требования к точности и стабильности систем автоматизации периодических ТСЛ обычно не такие жесткие, как к аналогичным свойствам непрерывных САУ. Поэтому основные проблемы управления ТЛС относятся к их непрерывным вариантам.

1.1.3 Особенности непрерывных технологических систем

Согласно [52], непрерывное производство, это совокупность непрерывных технологических процессов, организованных в виде производственной линии, участка, цеха или предприятия в целом. Такое построение диктуется характером технологии (металлургия, энергетика, химическая промышленность и др.). Таким образом, непрерывными считаются ТП, которые протекают в условиях безостановочного перемещения материалов - компонентов изготавливаемой продукции от аппарата к аппарату, начиная с точек поступления сырья и вспомогательных веществ, и кончая пунктами сбора или упаковки готовой продукции. Основным характерным свойством Н-ТЛС является требование постоянства ПТС в любой пространственной точке технологической линии. Это позволяет сводить задачу управления такой ТЛС к задаче стабилизации ПТС в аппаратах и на выбранных участках коммуникаций, и, в известных пределах, существенно ее упрощает.

Несмотря на то, что непрерывные технологии являются наиболее распространенными в большинстве сфер промышленного производства, связанных с переработкой жидких и газообразных веществ, проблемы с их разработкой, эксплуатацией и автоматизацией имеют место до сих пор [21-3, 7, 9, 13, 36, 43, 51]. В частности, до сих пор существуют трудности даже с решением задач локальной автоматизации. Основными причинами, порождающими эти трудности, являются пространственная распределенность коммуникаций, приводящая к появлению транспортного запаздывание [4, 53, 54]. Трудности порождают и существенная нелинейность процессов и аппаратов, а также их ММ [1, 4, 9, 38]. Эти свойства затрудняют использование типовых промышленных ЗУ, даже наиболее совершенных, типа ПИД закона и его модификаций [25, 29-34].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мохсен Мохаммед Неама Мохсен, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дворецкий, С.И. Основы проектирования химических производств: учеб. / С.И. Дворецкий, Д.С. Дворецкий, Г.С. Кормильцин, А.А. Пахомов. - М.: Спектр. - 2014. - 356 с.

2. Кафаров, В.В. Анализ и синтез химико-технологических систем: учебник для вузов / В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин. - М.: Химия. - 1991. - 431 с.: ил.

3. Ягодин, Г.Л. Химия и химическая технология в решении глобальных проблем / Г.Л. Ягодин, [и др.]. - М.: Химия. - 1988. - 174 с.

4. Buzzi-Ferraris, G. Nonlinear Systems and Optimization for the Chemical Engineer: Solving Numerical Problems / G. Buzzi-Ferraris, F. Manenti. - Weinheim, Germany: Wiley, 2014. - 524 p.

5. Hollender, M. Collaborative Process Automation Systems / M. Hollender. - [S. l.: s. n.], 2010. - 408 p.

6. Фёдоров, А.Ф. Системы управления химико-технологическими процессами: учеб. пособие / А.Ф. Фёдоров, Е.А. Кузьменко. - Томск: ТПУ, 2009. -217 с.

7. Харазов, В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами: Методическое пособие / В.Г. Харазов. - СПб.: Профессия, 2009. -592 с. ил. табл., сх.

8. Денисенко, В.В. Компьютерное управление процессом, экспериментом, оборудованием / В.В. Денисенко. - М.: Горячая линия-Телеком, 2009. - 608 с., ил.

9. Altmann, W. Practical Process Control for Engineers and Technicians / W. Altmann. - Amsterdam [etc.]: Elsevier-Newnes, 2005. - 304 p.

10. Бородин, И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И.Ф. Бородин, К.А. Судник. - М.: КолосС, 2004. - 344 с.: ил.

11. Schleicher, M. Control Engineering: A Guide for Beginners / M. Schleicher, F. Blasinger. - Fulda, Germany, 2003. - 132 p.

12. Smith, C.A. Automated Continuous Process Control / C.A. Smith. - New York [etc.]: Wiley, 2002. - 216 p.

13. Groover, M. P. Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing / M. P. Groover. - [S. l.: s. n.], 2002. - 856 p.

14. Шувалов, В.В. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности / В.В. Шувалов, Г.А. Огаджанов, В.А. Голубятников. - М.: Химия, 1991. - 480 с.

15. Ефитов, Г.Л. АСУ ТП на химическом предприятии / Г.Л. Ефитов, С.Б. Артемьев. - М.: Химия, 1990. - 159 с.

16. Ицкович, Э.Л. Эффективность автоматизации химико-технологического производства: Предпроектный анализ. Э. Л. Ицкович, Ю. Л. Клоков, Н. В. Шестаков. - М.: Химия, 1990. - 125 с.

17. Клюев, А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: справочное издание / А.С. Клюев, Б.В. Глазов, А.Х. Дубровский, А.А. Клюев. - М.: Энергоатомиздат. - 1990. - 464 с.

18. Седегов, Р.С. АСУ сегодня и завтра / Р.С. Седегов, А.С. Гринберг [и др.]. -Минск: Беларусь. - 1988. - 128 с.: ил.

19. Медведь, М.В. Автоматизация производственных процессов в машиностроении и приборостроении / М.В. Медведь. - Львов: Вища шк. Изд-во при Львовском университете. - 1988. - 155 с.

20. Мелюшев, Ю.К. Основы автоматизации химических производств и техника вычислений: учеб. для техникумов - 2-е изд., перераб и доп / Ю.К. Мелюшев. - М.: 1982. - 359 с.

21. Леосикин, А.П. Автоматизированные системы управления в химической промышленности / А.П. Леосикин, М.Е. Тарасова. - М.: Высш. Школа. - 1981. -239 с.

22. Кон, Е.Л. Локальные системы управления параметрами объектов гражданского и промышленного строительства: учеб. пособие / Е.Л. Кон, Ю.Н. Хижняков, А.А. Южаков. - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. - 156 с.

23. Тверской, Ю.С. Локальные системы управления: учеб. - метод. пособие / Ю.С. Тверской. - ИГЭУ им. В.И. Ленина. - Иваново. - 2011. - 128 с.

24. Рукин, В.Л. Системы управления химико-технологическими процессами: учеб. пособие / В.Л. Рукин, У.Ю. Коробейникова. - СПб.: СШГТИ(ТУ). - 2010. -136 с.

25. Wang, Q-G. PID control for multivariable processes / Q-G. Wang, Ye.Zhen, CC. Hang. - Berlin [etc.]: Springer, 2008. -261 p.

26. Astrom, K.J. Feedback systems: An Introduction for Scientists and Engineers / K.J. Astrom, R.M. Murray. [S. l.: s. n.], 2008. - 396 p.

27. Алейников, А.К. Системы управления химико-технологическими процессами / А.К. Алейников, Е.П. Решетняк, А.В. Комиссаров. - Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2008. - 416 с.

28. Беспалов, А.В. Системы управления химико-технологическими процессами / А.В. Беспалов, Н.И. Харитонов. - М.: ИКЦ «Академкнига». - 2007. -690 с.

29. Visioli, A. Practical PID Control / A. Visioli. - London [etc.]: Springer, 2006. -310 p.

30. Astrom, K.J. Advanced PID Control / K.J. Astrom, T.Hagglund. - [S. l.: s. n.], 2006. - 446 p.

31. Нейдорф, Р.А. Теория автоматического управления в технологических системах: учеб. пособие / Р.А. Нейдорф, Н.С. Соловей. - Ухта: Институт управления, информации и бизнеса. - 2005. - 212 с.: ил.

32. Токарев, Л.Н. Системы автоматического регулирования примеры схем и структур, статические и динамические характеристики, математические модели, элементы теории регулирования / Л.Н. Токарев, О.Я. Сумкин. - СПб.: НОТАБЕНЕ. - 2001. - 188 с.

33. Astrom, K.J. PID Controllers: Theory, Design and Tuning / K.J. Astrom, T. Haegglund. - [S. l.: s. n.], 1995. - 343 p.

34. Шарков, А.А. Автоматическое регулирование и регуляторы в химической промышленности / А.А. Шарков, Г.М. Притыко, Б.В. Палюх. - М.: Химия. - 1990. - 288 с.

35. Харазов, В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами / В.Г. Харазов. - СПб.: Профессия, 2009. - 592 с. ил., табл., сх.

36. Cinar, A. Chemical process performance evaluation / A. Cinar, A. Palazoglu, F. Kayihan. - Boca Raton [etc.]: CRC Press. - 2007. - 310 p.

37. Smith, R. Chemical process Design and Integration / R. Smith. - West Sussex [etc.]: John Wiley & Sons Ltd. - 2005. - 687 p.

38. Азизов, А.М. Анализ технологических процессов: Параметричности и нелинейные явления / А.М. Азизов. - Л.: Химия. - 1992. - 335 с.

39. Состояние и перспективы системных исследований химико- и энерготехнологических объектов: [Мат-лы по мат. моделированию, сист. анализу и опт-ии хим.-технол. проц., апп. и произв.]. Ред. Кафаров В.В. - Киев: Наук. Думка, 1986. - 163 с.

40. Арутюнян, Н.С. Технология переработки жиров / Н.С. Арутюнян, Е.А. Аришева, Л.И. Янова [и др.]; Мела-муд Н.Л. М.:Агроиромиздат. - 1985. -368 с.

41. Арутюнян, Н. С. Рафинация масел и жиров: Теоретические основы, практика, технология, оборудование / Н.С. Арутюнян, Е. П. Корнена, Е. А Нестерова. - СПб.: ГИОРД. - 2004. - 288 с.: ил.

42. Арутюнян, Н.С. Технология переработки жиров: учеб. пособия для студентов высших учебных заведений / Н.С. Арутюнян, Е.П. Корнсна, Л.И. Янова [и др.]; - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Пищепромиздат, 1998. - 452 с.: ил.

43. Васильева, Г.Ф. Дезодорация масел и жиров / Г.Ф. Васильева. - СПб: ГИОРД, 2000. - 192 с.

44. Cinar, A. Batch Fermentation: Modeling, Monitoring, and Control / A. Cinar, S.J. Parcilekar, C. Undey. - New York [etc.]: Marcel Dekker, Inc. 2003. - 619 p.

45. Stanga, M. Sanitation: Cleaning and Disinfection in the Food Industry / M. Stanga. - Weinheim, Germany: Wiley-VCH, 2010. - 589 p.

46. Нейдорф, Р.А. Синтез и оптимизация алгоритмов управления в технических системах: учеб. пособие. Ч. 2. // Дифференциально-операторные методы синтеза законов управления на основе желаемых математических моделей / Р.А. Нейдорф, П.С. Обухов. - Ростов-н/Д.: Изд. центр ДГТУ. - 1997. - 94 с.

47. Нейдорф, Р.А. Синтез законов управления в технических системах: учеб. пособие. Ч.1. Инженерные методы синтеза законов управления в технических системах по эталонным математическим моделям / Р.А. Нейдорф, Б.А. Иванов, П.С. Обухов, Н.С. Тимошенко и др.; Под общ. ред. Р.А. Нейдорфа, З.Х. Ягубова. -Ухта: УГТУ, 2000. - 168 с., ил.

48. Нейдорф, Р.А. Инженерные методы синтеза автоматических систем управления: учеб. пособие / Р.А. Нейдорфа, Н.С. Соловей. - Ухта: УГТУ, Ростов-н/Д: РГАСХМ, 2004. - 255 с., ил.

49. O'Dwyer, A. Handbook of PI and PID controller tuning rules / A. O'Dwyer. -London [etc.]: ICP, 2006. - 564 p.

50. Нейдорф, Р.А. Теоретические основы метода многовариантной базисно-аддендной декомпозиции и его практические применения в задачах структурного синтеза динамических технических систем управления: Дис... докт. техн. наук: 05.13.01 - Упр. в техн. системах.; 05.13.07 - Автоматизация технолог, процессов и производств / Р.А. Нейдорф; ТРТУ. - Новочеркасск, 1988. - 339 л.: ил. - Б.ц.

51. Кафаров, В.В. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. введение в системотехнику химических производств: учеб. пособие / В. В. Кафаров, В. Л. Перов, В. П. Мешалкин. - М.: Химия, 1974. -344 с.: ил

52. Прохоров, А.М. Большой энциклопедический словарь / А.М. Прохоров [и др.]. - М.: Советская энциклопедия. - 1993. - 1632 с.

53. Normey-Rico, J.E. Control of dead-time processes / J.E. Normey-Rico, E.F. Camacho. - London, UK: Springer. - 2007. - 462 p.

54. Гершберг, А.Ф. Концептуальные основы информационной интеграции АСУ ТП нефтеперерабатывающего предприятия / А.Ф. Гершберг, А.А. Мусаев, А.А. Нозик, Ю.М. Шерстюк. - СПб.: Альянс-строй, 2003. - 128 с.

55. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Автоматизированные системы. Термины и определения // Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. - М.: Комитет стандартизации и метрологии СССР, 1991. - 144 с.

56. Славин, Р. Единственный путь повышения эффективности производства — интеграция "снизу вверх" [Текст] / Р. Славин // Мир компьютерной автоматизации. - 2001. - № 1. - С. 17-22.

57. Любашин, А.Н. Системная интеграция и системный консалтинг / А.Н. Любашин // Мир компьютерной автоматизации. - 2000. - № 1. - С. 55-59.

58. Куцевич, И.В. Инструментарий для интеграции разнородных подсистем / И.В. Куцевич // Мир компьютерной автоматизации. - 2000. - № 1. - С. 33-37.

59. Леньшин, В. Интеграция на пути повышения эффективности предприятия / В. Леньшин, О. Синенко // Мир компьютерной автоматизации. - 2000. - № 1. - С. 12-16.

60. Уланов, Г.М. Методы разработки интегрированных АСУ промышленными предприятиями / Г.М. Уланов, Р.А. Алиев, В.П. Кривошеев. - М.: Энергоатомиздат. - 1983. - 319 с.

61. Silva, G.J. PID controllers for time-delay systems / G.J. Silva, A.Datta, S.P. Bhattacharyya. - Boston [etc.]: Birkhauser. - 2005. - 318 p.

62. http://autoworks.com.ua/verxnie-urovni-asu-tp/raspredelyonnye-sistemy-upravleniya/

63. Подъяпольский, C.B. Распределенная система управления нового поколения Experion PKS фирмы Honeywell / С.В Подъяпольский, А.В. Родионов, Л.Р. Соркин // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2005. - № 9. - С. 5-12.

64. http: //www. bookasutp. ru/Default. aspx

65. Давыдов, А.В. Основы теории управления: учеб. пособие / А.В. Давыдов. - Екб.: УГГУ. - 2008. - 108 с.

66. Желтиков, О.М. Основы теории управления. Конспект лекций. -Самара, СГТУ, 2008. - URL: http://www.jelomak.ru/pager.htm.

67. Мохсен, М.Н. Синтез законов квазиоптимального управления технологическими объектами первого порядка / М.Н. Мохсен, Р.А Нейдорф // Инженерный вестник Дона [Электронный ресурс]: электрон.

науч. журн. - 2015. - №4. - Режим доступа: http://ivdon.ru. - Загл. с экрана. - № гос. регистрации 0421100096.

68. Мохсен, М.Н. Нелинейная векторная квазиоптимизация управления производственным процессом при объектно обусловленной динамической связности переменных технологического состояния / М.Н. Мохсен, Р.А. Нейдорф // Научное обозрение. - 2016. - № 1. - С. 266- 279.

69. Нейдорф, Р.А. Автоматическая система взаимно инвариантного векторного управления переменными технологического состояния аппарата приготовления раствора / Р.А. Нейдорф, М.Н. Мохсен // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2016. - № 1(84). - С. 143-153.

70. Нейдорф, Р.А. Синтез закона квазиоптимального управления теплообменником с существенной объектно обусловленной связностью переменных технологического состояния / Р. А. Нейдорф, М. Н. Мохсен // Динамика технических систем «ДТС-2015»: сб. тр. Х11 Междунар. науч.- техн. конф., 16-17 дек. 2015 г. [Электронный ресурс] / Дон. гос. техн. ун-т. - Ростов н/Д: ДГТУ, 2016. - С. 379-385. - 1 электрон, опт. диск. (CD-ROM). - Загл. с этикетки диска.

71. Нейдорф, Р.А. Унификация задач математического моделирования технологических объектов и синтеза законов управления технологическими переменными / Р.А. Нейдорф, М.Н.М. Мохсен, А.Р. Нейдорф // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2016. -№ 6(179). - С. 110-120.

72. Щипанов, Г.В. Свойства линейных динамических систем (принцип компенсации возмущения) / Г. В. Щипанов. - № 44. - с приоритетом от апреля 1939 г.

73. Щипанов, Г.В. Теория и методы проектирования автоматических регуляторов / Г. В. Щипанов // Автоматика и телемеханика. 1939. № 1. С. 49-66.

74. Кухтенко, А.И. Проблемы инвариантности в автоматике / А. И. Кухтенко. Киев: Госиздат техн. лит. УССР, 1963. 376 с.

75. Петров, Б. Н. О реализуемости условий инвариантности / Б. Н. Петров // Теория инвариантности и ее применение в автоматических устройствах: Тр. 1-го Всесоюзн. совещ. Киев: Изд-во АН УССР, 1959. С. 59-80.

76. Петров, Б.Н. Принцип инвариантности и условия его применения при расчете линейных и нелинейных систем / Б. Н. Петров // Тр. 1 -го Междунар. конгресса ИФАК по автоматическому управлению. М.: Изд. АН СССР, 1961. Т. 1. С. 259-263.

77. Морозовский, В.Т. Многосвязные системы автоматического регулирования. М.: Энергия, 1970. - 288 с.

78. Янушевский, Р.Т. Теория линейных оптимальных многосвязных систем управления / Янушевский, Р.Т. М.: Наука, 1973. - 464 с.

79. Соболев, О.С. Методы исследования линейных многосвязных систем. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 120 е., ил.

80. Мееров, М.В. Исследование и оптимизация многосвязных систем управления. М.: Наука, 1986. - 384 с.

81. Ильясов, Б.Г. Исследование устойчивости однотипных многосвязных систем автоматического: управления с голономными связями между подсистемами / Б.Г. Ильясов, Ю.С. Кабальнов // Автоматика и телемеханика. - 1993. - №8. - С. 81-90.

82. Соболев, О.С. О некоторых проблемах многосвязного регулирования / О.С. Соболев // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. 2001. - №1. - С. 11-16.

83. Паршева, Е.А. Адаптивное децентрализованное управление многосвязными объектами / Е.А. Паршев, A.M. Цыкунов // Автоматика и телемеханика. 2001. - №2. - С. 135-148.

84. Соболев, О.С. О проблемах разработки многосвязных систем автоматического управления производственными процессами / О.С. Соболев // Промышленные АСУ и контроллеры. 2005. - №12. - С. 36-43.

85. Ильясов, Б.Г. Анализ запасов устойчивости гомогенных многосвязных систем управления / Б.Г. Ильясов, Г.А. Саитова, Е.А. Халикова // Известия РАН. Теория и системы управления, изд. «Наука/Интерпериодика» 2009. - №4. - С. 412.

86. Ильясов Б.Г. Об одном подходе к построению адаптивных многосвязных систем автоматического управления сложным динамическим объектом / Б.Г. Ильясов, Г.А. Саитова, А.Ш. Назаров // Мехатроника, Автоматизация, Управление. 2010. - №8. - С. 13-20.

87. Чинаев, П.И. Методы анализа и синтеза многомерных автоматических систем / П.И. Чинаев. Киев.: Техшка, 1969. - 380 с.

88. Чулин, H.A. О некоторых достаточных условиях устойчивости многомерных САР / H.A. Чулин // Тр. МВТУ. 1981. - Вып. - № 360. - С. 31-38.

89. Шевяков, A.A. Оптимизация многомерных систем управления газотурбинных двигателей летательных аппаратов / A.A. Шевяков, Т.С. Мартьянова, В.Ю. Рутковский. и др. / Под общей ред. Шевякова A.A., Мартьяновой Т.С. - М.: Машиностроение, 1989. - 256.с.

90. Управление в сложных системах / Науч. ред. Куликов Г.Г., УГАТУ. Уфа.: УГАТУ, 2001. - 333 с.

91. Мишин, A.B. Общая структура управления сложными системами / A.B. Мишин // Автоматизация и современные технологии. 2003. - №6. - С.23-28.

92. Лоскутов, А.Ю. Основы теории сложных систем / А.Ю. Лоскутов, А.С. Михайлов. - РХД. 2007. - 620 с.

93. Watson, R.T. Information Systems / R.T. Watson. - [S. l.: s. n.], - 2007. - 307

P.

94. Парахуда, Р.Н. Информационно-измерительные системы: Письменные лекции / Р.Н. Парахуда, Б.Я. Литвинов. - СПб.: СЗТУ, 2002, - 74 с.

95. Волков, В.Л. Измерительные информационные системы. Учеб. пособие для студентов / В.Л. Волков. АПИ НГТУ. Арзамас, 2008. - 158 с.

96. Щербань, И.В. Измерительно-информационные системы: учеб. пособие / И.В. Щербань. - Ростов н/Д, 2008. - 80 с.

97. Palmius, J. Criteria for measuring and comparing information systems / J. Palmius // Proceedings of the 30th Information Systems Research Seminar in Scandinavia IRIS. 2007. 24 p.

98. Acevedo, M.F. Real-Time Environmental Monitoring: Sensors and Systems / M.F. Acevedo. - Boca Raton [etc.]: CRC Press, Taylor & Francis Group, - 2015. - 356 p.

99. Duggan, E.W. Measuring information systems delivery quality / E.W. Duggan. - London [etc.]: Idea group publishing, 2006. - 358 p.

100. ГОСТ 27300-87. Информационно-измерительные системы. Общие требования, комплектность и правила составления эксплуатационной документации.

101. Кэмпбелл, Д.П. Динамика процессов химической технологии / Д.П. Кэмпбелл. М.: Госхимиздат. - 1962. - 352 с.

102. Альбом математических описаний и алгоритмов управления типовыми процессами химической технологии. Вып. 1. "Абсорбционные и тепловые процессы". - М.: НИИТЭхим. - 1965. - 348 с.

103. Фрэнкс, Р. Математическое моделирование в химической технологии / Р. Фрэнкс. - М.: Химия. - 1971. - 272 с.

104. Кроу, К. Математическое моделирование химических производств / К. Кроу, А. Гамилец, Т. Хоффман. - М.: Мир, 1973. - 391 с.

105. Липатов, Л.Н. Типовые процессы химической технологии как объекты управления / Л.Н. Липатов. - М.: Химия. - 1973. - 320 с.

106. Лопаченок, Л.В. Математическое моделирование химико-технологических процессов / Л.В. Лопаченок. - Л.: Химия. - 1975. - 132 с.

107. Федоткин, И.М. Математическое моделирование технологических процессов / И.М. Федоткин. - Киев: Высш. школа, 1988. - 414 с.

108. Ogunnaike, B. Process Dynamics, Modeling and Control / B. Ogunnaike, W.H. Ray. - New York [etc.]: Oxford University Press. - 1994. - 1260 p.

109. Математическое моделирование и управление химико-технологических производств: [Сб. ст.]. Ред. Грищенко А.З. - Киев: Техника. - 1977. - 128 с.

110. Протодьяконов, И.О. Динамика процессов технической технологии: учеб. пособие для вузов / И.О. Протодьяконов, О.В. Муратов, И.И. Евлампиев. - Л.: Химия. - 1984. - 304 с.

111. Кафаров, В.В. Принципы математического моделирования химико-технологических систем. введение в системотехнику химических производств: учеб. пособие / В. В. Кафаров, В. Л. Перов, В. П. Мешалкин. - М.: Химия. - 1974. - 344 с.: ил.

112. Асташкин, В.В. Сравнительная оценка некоторых алгоритмов автоматизированного составления математических моделей гидравлических цепей химико-технологических систем / В.В. Асташкин, В.В. Кафаров, В.П. Мешалкин, В.Л. Перов // Автомат. и телемех. - 1976. - №4. - С. 166-74.

113. Кафаров, В.В. Информационная оценка точности моделирования химико-технологических процессов / В.В. Кафаров, Г.И. Манко, В.П. Мешалкин, В.И. Пинский // Автомат. и телемех. - 1980. - №1. - С. 176-181.

114. Кафаров, В.В. Системный анализ процессов химической технологии: [ B 3-х кн.]. [Кн. 3]. Статические методы идентификации процессов химической технологии / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, Л.Н. Липатов. - М.: Наука. - 1982. -344 с., ил.

115. Кафаров, В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологии : учеб. для вузов по спец. 'Основные процессы хим.пр-в и хим.кибернетика'-4-е изд., перераб. и доп. / В. В. Кафаров. - М.: Химия. - 1985. - 448 с. : ил.

116. Кафаров, В.В. Системный анализ процессов химической технологии. Энтропийный и вариационный методы неравновесной термодинамики в задачах химической технологии / В.В. Кафаров, И.Н. Дорохов, Э.М. Кольцова. - М.: Наука. - 1988. - 367 с.

117. N. Menshutina, I. Dorokhov Simulation of drying on the basis of nonequilibrium thermodynamics of heterogeneos multiphase polydispersed systems. Drying Technology. - 1996. V. 14 (3&4). pp. 915-926.

118. N. Menshutina, L. Gordeev (2co-workers) Simulation of drying on the basis of nonequilibrium thermodynamics of heterogeneos multiphase polydispersed systems. Part 2. Formulation of morphological structure of emulsive elastomers using method of spray-drying for latex. Drying Technology. - 1997. V. 15(1), pp. 23-46.

119. Скороходов, А.В. Математическое моделирование и анализ устойчивости непрерывного режима работы мембранного биореактора / А.В. Скороходов, Н.В. Меньшутина, Л.С. Гордеев. ТОХТ. - 1998. T.1. - 17 с.

120. Гордеев, Л.С. Математическое моделирование химико-технологических систем. Ч.1. Методологические и теоретические основы: Текст лекций / Л.С. Гордеев, Е.С. Кадосова, В.В. Макаров, Ю.В. Сбоева, РХТУ им. Д.И. Менделеева. -М.: РХТУ. - 1999. - 48 с.

121. Гордеев, Л.С. Математическое моделирование химико-технологических систем. Ч.2. Математическое моделирование химико-технологических систем непрерывного действия: Текст лекций / Л.С. Гордеев, Е.С. Кадосова, В.В. Макаров, Ю.В. Сбоева, РХТУ им. Д.И. Менделеева. - М.: РХТУ. - 1999. - 48 с.

122. Гордеев, Л.С. Математическое моделирование химико-технологических систем. Ч.З. Математическое моделирование химико-технологических систем периодического действия: Текст лекций / Л.С. Гордеев, Е.С. Кадосова, В.В. Макаров, Ю.В. Сбоева, РХТУ им. Д.И. Менделеева. - М.: РХТУ. - 1999. - 68 с.

123. Кольцова, Э.М. Методы синергетики в химии и химической технологии / Э.М. Кольцова, Л.С. Гордеев. - М.: Химия. - 1999. - 256 с.

124. Кольцова, Э.М. Нелинейная динамика и термодинамика необратимых процессов / Э.М. Кольцова, Ю.Д. Третьяков, Л.С. Гордеев, А.А. Вертегел. - М.: Химия. - 2001. - 408 с.

125. Гартман, Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов: учеб. пособие для вузов / Т.Н. Гартман, Д.В. Клушин. - М.: ИКЦ «Академкнига». - 2006. - 416 с.

126. Женса, А.В. Моделирование процесса экструзионного формования воднооксидных паст / А.В. Женса, Э.М. Кольцова. Саарбрюкен: LAP LAMBERT Academic Publishing. - 2011. - 147 c.

127. Кольцова, Э.М. Моделирование массопереноса во фрактальных средах / Э.М. Кольцова, В.А. Василенко. Саарбрюкен: LAP LAMBERT Academic Publishing. - 2012. - 185 c.

128. Нейдорф, Р.А. Моделирование химико-технологических процессов на микроЭВМ: учеб. пособие / Р.А. Нейдорф, А.В. Ситников. - Новочеркасск: НПИ. - 1986. - 88 с.

129. Нейдорф Р.А. Аналитическое моделирование и исследование объектов управления с сосредоточенными параметрами / Р.А. Нейдорф, П.А. Ковалев // Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Моделирование систем управления». Блок 1. - Ростов-н/Д.: Изд. центр ДГТУ, 1999. - 18 с.

130. Нейдорф, Р.А. Инварианты объектов синергетического управления в химической технологии // Современная прикладная теория управления: Новые классы регуляторов технических систем / Под ред. А.А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ. - 2000. - С. 238-256.

131. Нейдорф, Р.А. Характерные нелинейные инварианты и математические модели объектов управления химических производств / Р.А. Нейдорф // Современная прикладная теория управления: Новые классы регуляторов

технических систем / Под ред. А.А. Колесникова. Таганрог: Изд-во ТРТУ. - 2000.

- С. 257-270.

132. Melin, P. Modeling, Simulation and Control of Non-linear Dynamical Systems: An Intelligent Approach Using Soft Computing and Fractal Theory / P. Melin, O. Castillo. - Boca Raton [etc.]: Taylor & Francis. - 2002. - 256 p.

133. Cinar, A. Batch Fermentation: Modeling, Monitoring, and Control / A. Cinar, S.J. Parcilekar, C. Undey. - New York [etc.]: Marcel Dekker, Inc. 2003. - 619 p.

134. Vohnout, K.D. Mathematical Modeling for System Analysis in Agricultural Research / K.D. Vohnout. - Amsterdam [etc.]: Elsevier. - 2003. - 452 p.

135. Гумеров, Ас.М. Математическое моделирование химико-технологических процессов: учеб. пособие / А.М. Гумеров, Н.Н. Валеев, Аз.М. Гумеров, В.М. Емельянов. - Казань, КГТУ. - 2006. - 216 с.

136. Mikles, J. Process Modelling, Identification, and Control / J.Mikles, M. Fikar. -Berlin [etc.]: Springer. - 2007. - 497 p.

137. Fomichov, V.A. Semantics-Oriented Natural Language Processing: Mathematical Models and Algorithms / A.V.Fomichov. - New York [etc.]: Springer. 2010. - 328 p.

138. Petras, I. Fractional-Order Nonlinear Systems: Modeling, Analysis and Simulation / I. Petras.- KoSice, Slovak Republic: Springer, 2011. - 218 p.

139. Rice, R.G. Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers / R.G. Rice, D.Do. Duong. - New Jersey [etc.]: Wi^, 2012. - 397 p.

140. Тихонов, В.А. Моделирование химико-технологических систем: учеб. пособие / В.А. Тихонов, С.В. Лановецкий, О.К. Косвинцев. - Пермь : Изд-во Березниковского филиала Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2012. - 61 с.

141. Вент, Д.П. Математическое моделирование химико-технологических систем: учеб. методическое пособие / Д.П. Вент, А.Г. Лопатин, С.И. Сидельников.

— Новомосковск: Рхту им. Д.И. Менделеева, Новомосковский институт. - 2013. -93 с.

142. Ушева, Н.В. Математическое моделирование химико-технологических процессов: учеб. пособие / Н.В. Ушева, О.Е. Мойзес, О.Е. Митянина, Е.А. Кузьменко. - Томск: Изд-во ТПУ. - 2014. - 135 с.

143. Banerjee, S. Mathematical Modeling: Models, Analysis and Applications / S. Banerjee. - Boca Raton [etc.]: CRC Press, 2014. - 276 p.

144. Barnes, B. Mathematical Modeling with Case Studies: Using Maple and MATLAB / B. Barnes. G.R. Fulford. - Boca Raton [etc.]: CRC Press, 2015. - 383 p.

145. Ковалев, П.А. Исследование процессов химико-технологических производств как объектов управления описываемых математическими моделями с сосредоточенными параметрами / П.А. Ковалев, А.А. Солоха // V Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления": Тез. докл., 12-13 октября. - Таганрог: Изд-во ТГРУ. - 2000. - С. 165-166.

146. Ковалев, П.А. Синтез законов управления техническими объектами с использованием естественных технологических инвариантов: Дис...канд. техн. наук: 05.13.01- Упр. в техн. системах.; 05.13.07 - Автоматизация технолог, процессов и производств / П.А. Ковалев; ДГТУ. - Ростов н/Д, 2000. -164 л.: ил. -Б.ц.

147. Кудинов, Н.В. Методы обработки информации для задач управления переходными процессами в магистральных трубопроводах: дис. ... канд. техн. наук: 05.13.01- Упр. в техн. системах.; 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ / Н.В. Кудинов; ДГТУ. - Ростов н/Д, 2006. - 215 л.: ил. - Б.ц.

148. Притчина, В.В. Численный анализ режимов работы газокапельного химического реактора идеального вытеснения // В.В. Притчина, В.Н. Пушкин, Р.А. Нейдорф / Вестник Донского гос. техн. ун-та. - 2010. - Т.10. - № 5 (48). - С. 623-629

149. Кудинов, Н.В., Нейдорф Р.А. Оценка устойчивости аппроксимационных схем моделирования распределенных объектов. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ - 18. Сб. трудов XYIII Международной науч.

конф.: В 10 т. Т. 8. Секции 10, 12 / Под общ. ред. В.С. Балакирева.- Казань: изд-во Казанского гос. технол. ун-та. - 2005. - С. 211-214.

150. Кудинов, Н.В. Компьютерное моделирование пространственно-распределенных объектов: монография / Н.В. Кудинов, Р.А. Нейдорф. - Ростов-на-Дону: ДГТУ. - 2011. - 184 с.

151. Кудинов, Н.В. Дискретизация нелинейной модели транспортировки природного газа интегро-интерполяционным методом / Н.В. Кудинов, Р.А. Нейдорф, Е.В. Тетеревлева // Automatizacia a riadenie v teorii a praxi: Paper of Workshop Odbornikov z Univerzit, Vysokych Skol a Praxe, Technicka univerzita v Kosiciach/ 16-18 февр. [Электронный ресурс]. - Stara Lesna, 2011. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM)

152. Мохсен, М. Н. Эффективный формализованный подход к задаче построенияматематических моделей технологических процессов / М. Н. Мохсен, Р. А. Нейдорф // Системный анализ, управление и обработка информации: сб. тр. VI Междунар. науч. семинара, 19-24 окт. [Электронный ресурс] / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2015. - С. 39-45. - Режим доступа: http://www.ntb.donstu.ru/content/2015421. -Загл. с экрана.

153. Мохсен, М. Н. Алгоритм формализованного построения математических моделей технологических процессов на основе обобщенного уравнения накопления / М. Н. Мохсен // Системный анализ, управление и обработка информации: сб. тр. VI Междунар. науч. семинара, 19-24 окт. [Электронный ресурс] / ДГТУ. - Ростов н/Д, 2015. - С. 53-57. - Режим доступа: http://www.ntb.donstu.ru/content/2015421. - Загл. с экрана.

154. Мохсен М.Н. Анализ и обобщение типичных статических и динамических нелинейностей технологических процессов химической и пищевой промышленности / М.Н. Мохсен // Динамика технических систем «ДТС-2015»: сб. тр. Х11 Междунар. науч.- техн. конф., 16-17 дек. 2015 г. [Электронный ресурс] / Дон. гос. техн. ун-т. - Ростов н/Д: ДГТУ, 2016. - С. 372-378. - 1 электрон, опт. диск. (CD-ROM). - Загл. с этикетки диска.

155. Дикерсон, Р. Основные законы химии: В 2-х томах / Р. Дикерсон, Г. Грей, Дж. Хейт. - М.: Мир. - 1982. - 652 с. ил.

156. Бретшнайдер, С. Общие основы химической технологии: Разработка и проектирование технологических процессов / С. Бретшнайдер, В. Кавецкий. - Л.: Химия. - 1977. - 503 с.

157. Пинаев, Г.Ф. Основы теории химико-технологических процессов / Г. Ф. Пинаев, В. В. Печковский. - Минск: Вышэшие школа, 1973. - 332 с.

158. Бенсон, С.У. Химическая кинетика. Термохимическая кинетика / С.У. Бенсон. - М.: Мир. - 1971. - 308 с.

159. Эмануэль, Н.М. Химическая кинетика (Наука о химическом процессе) / Н.М. Эмануэль. - М.: Знание. - 1966. - 48 с.

160. Зельдович, Я.Б. Химическая физика и гидродинамика / Я.Б. Зельдович. -М.: Наука. - 1984. - 374 с.

161. Мелвин-Хьюз, Э. Физическая химия / Э. Мелвин-Хьюз. - М.: Изд-во иностранной литературы. - 1962. - Т.2. - 1148 с.

162. Протодьяконов, И.О. Гидромеханические основы процессов химической технологии / И.О. Протодьяконов, М.И. Чесноков. - Л.: Химия, 1987. - 357 с.

163. Кудрявцев, А.А. Составление химических уравнений / А.А. Кудрявцев. -М.: Высш. Школа. - 1979. - 295 с.

164. Kulikowski, R. On optimum control with constraints // R. Kulikowski. Bull. Polish Acad. Sci., Ser. Tech. Sci. - 1959. № 7. pp. 385-394.

165. Понтрягин, Л.С. математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понтрягин, В.Г. Болтянский [и др.]. - М.: стереотипное. - 1961. - 393 c.

166. Kelley, H.J. Method of Gradients, Optimization Technique / H.J. Kelley. edited by G. Leitmann // Mathematics in Science and Engineering Academic press. - New York [etc.]: ACADMIC PRESS. - 1962. pp. 206-254.

167. Шатровский, Л. И. Об одном численном методе решения задачи оптимального управления / Л. И. Шатровский // Ж. вычисл. матем и матем. Физ. -1962. - Т. 2. - № 3. - С. 488-490.

168. Kranc, G.M. An application of functional analysis to the optimum control problem / G.M. Kranc, P.E. Saranchik. // J. Basic Eng. Trans. ASME, Ser. D. - 1963. 85D. pp. 143 - 150.

169. Фельдбаум, А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем /

A.А. Фельдбаум. - М.: Государственное издательство физико-математической литературы. - 1963. - 553 с.

170. Дубовицкий, А.Я., Милютин А.А. Некоторые оптимальные задачи для линейных систем / А.Я. Дубовицкий, А.А. Милютин // Автоматика и телемеханика. - 1963. Том 24, №. 12. - С. 1616 - 1625.

171. Моисеев, Н.Н. Методы динамического программирования в теории оптимальных управлений / Н.Н. Моисеев. II. Общий случай аддитивных функционалов // Ж. вычисл. матем и матем. Физ. - 1965. - Т. 5. - № 1. - С. 44-56.

172. Neustadt, L.W. Optimal control problems as extremal problems in a Banach space / L.W. Neustadt // Proc. of the Symposium on System Theory, Polytechnic Institute of Brooklyn. - 1965. pp. 215-224.

173. Болтянский, В.Г. Математические методы оптимального управления /

B.Г. Болтянский. - Изд. 2-e, переработанное и дополненное. - М.: Наука. - 1966. -408 c.

174. Красовский, Н.Н. Теория управления движением / Н.Н. Красовский. - М.: Наука. - 1968. - 476 с.

175. Атанс, М. Оптимальное управление / М. Атанс, П.Л. Фалб / Под ред. д-ра техн. наук проф. Ю.И. Топчеева. - М.: Машиностроение. - 1968. - 764 с.

176. Balakrishnan, A.V. On a new computing technique in optimal control / A.V. Balakrishnan // SIAM J. Control. - 1968. Vol 6. - № 2. pp. 149-173.

177. Нейдорф Р.А. Критериальная стратегия структурного синтеза законов управления в технических системах на основе идеологии динамической самоорганизации / / Р.А. Нейдорф // Диагностика и управление в технических системах: Межвуз. сб. науч. тр.- ДГТУ. - Ростов н/Д, 1998. - С. 9-21.

178. Александров, А. Г. Справочник по теории автоматического управления / А. Г. Александров, В. М. Артемьев, В. И. Афанасьев [и др.] / Под ред. А.А. Красовского. - М.: Наука. Гл. ред. физ. - мат. лит. - 1987. - 712 с.

179. Красовский, А.А. Проблемы физической теории управления / А.А. Красовский // Автоматика и телемеханика. - 1990. - № 11. - C. 3-41.

180. Tiba, D. Optimal Control of Parabolic Systems-Theory, Algorithms, and Applications / D, Tiba, P, Neittaanmaki // Marcel Dekker, Inc. New York-Basel-Hong Kong. - 1994. - 411 p.

181. Понтрягин, Л.С. Принцип максимума в оптимальном управлении // Л.С. Понтрягин. - Изд. 2-е, стереотипное. - М.: Елиториал УРСС. - 2004. - 64 с.

182. Егупов, Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т. 2. Синтез регуляторов и теория оптимизации систем автоматического управления / Под ред. Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2000. - 736 с.

183. Белоглазов, И.Н. Новый подход к оптимизации непрерывных нелинейных динамических систем на основе неклассических целевых функционалов / И.Н. Белоглазов // «Автоматика и Телемеханика». - 2001. - № 7. - C. 37-49.

184. Bryson, A.E. Applied Linear Optimal Control / A. E. Bryson. - United Kingdom, Cambridge: University Press. - 2002. - 384 p.

185. Bertsekas, D.P. Convex Analysis and Optimization / D. P. Bertsekas, A. Nedi'c, A. E. Ozdaglar. - U.S.A, Athena Scientific, Belmont, Massachusetts, 2003. -530 p.

186. Черноруцкий, И.Г. Методы оптимизации в теории управления: учеб. пособие / И.Г. Черноруцкий. - СПб: Питер. - 2004. - 256 с.

187. Kirk, D.E. Optimal Control Theory: An Introduction / D. E. Kirk. - Mineola, New York: Dover Publications, Inc. - 2004. - 480 p.

188. Bertsekas, D.P. Dynamic Programming and Optimal Control / D. P. Bertsekas. 3rd ed., vol. 1. - U.S.A, NH: Athena Scientific, Nashua. - 2005. - 558 p.

189. Naidu, D.S. Optimal control systems / D.S. Naidu. - Boca Raton [etc.]: CRC Press. - 2003. - 433 p.

190. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления Нелинейные и оптимальные системы / И.В. Мирошник. - СПб.: Питер. - 2006. - 271 с.

191. Taylor, L.W. A comparison of minimum time problem for F-104 using Balakrishnan's e-technique / L.W. Taylor, J. Smith, K.W. Iliff. - In: Lect. Notes in Math., № 132. - New York [etc.]: Springer-Verlag. - 1969. - 336 p.

192. Клюев, А.С. Оптимизация автоматических систем управления по быстродействию / А.С. Клюев, А.А. Колесников. - М.: Энергоатомиздат. - 1982. -240 c.

193. Болдырев, В.И. Численное решение задачи быстродействия / В.И. Болдырев, // Фунд. и прикл. Математика. - 1999. - T. 5. - №3. - C. 637-648.

194. Нейдорф, Р.А. Системные методы экономии ресурсов при управлении техническими объектами / Р.А. Нейдорф, Н.Н. Чан // Известия ТРТУ. - 2006. - № 15. - С. 42-46.

195. Смольников, Л.П. Синтез квазиоптимальных систем автоматического управления / Л.П. Смольников. - Л.: Энергия. - 1967. - 168 c.

196. Александров, В.М. Решение задач оптимального управления на основе метода квазиоптимального управления / В.М. Александров // Труды Ин-та математики СО АН СССР "Модели и методы оптимизации". - Новосибирск: Наука. - 1988. - Т. 10. - С. 18-54.

197. Александров, В.М. Приближенное решение задачи линейного быстродействия / В.М. Александров // Автоматика и телемеханика. - 1998. №12. С. 3-13.

198. Нейдорф, Р.А. Нелинейное ускорение динамических процессов управления объектами первого порядка с учетом ограниченности воздействий / Р.А. Нейдорф // Вестник ДГТУ. Гос. техн. ун-та. - 1999. С. 13-21.

199. Нейдорф, Р.А. Эффективная аппроксимация кусочных функций в задачах квазиоптимального по быстродействию управления / Р.А. Нейдорф // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-2000: Сб. тр. Междунар. науч. конф. - Санкт-Петербург. - 2000. Т.2. - С. 18-22.

200. Нейдорф, Р.А. Модели квазиоптимальных законов управления на основе нелинейных функций самоорганизации / Р.А. Нейдорф // Международная научная конфе-ренция «Математические методы в технике и технологиях ММТТ-14»: Сб.тр.14 Междунар. науч. конф./ СФ МЭИ. - Смоленск. - 2001. - Т.2. - С. 36-39.

201. Нейдорф, Р.А. Нелинейная организация асимптотически устойчивых квазиоптимальных по быстродействию движений / Р.А. Нейдорф // Сб. докл. Всерос. науч. конф. 3-4 апр. 2003 г. "Управление и информационные технологии". СПб. - 2003. - Т.1. - С. 189-194.

202. Волков, Р.В. Теория и практика квазиоптимального по быстродействию управления в технических системах и АСУ ТП / Р.В. Волков, Р.А. Нейдорф // Информатика и системы управления. - 2003. - №2(6). - С. 144-155.

203. Нейдорф, Р.А. Исследование одного класса квазиоптимальных по быстродействию законов управления / Р.А. Нейдорф, Р.В. Волков, // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-18: Сб. тр. XVIII Междунар. науч. Конф, 31 мау-2 июня. [Электронный ресурс] / КГТУ. - Казань, 2005. Т.2. - С. 38-41.

204. Нейдорф, Р.А. Синтез законов квазиоптимального по быстродействию управления на основе динамической аппроксимации / Р.А. Нейдорф, Н.Н. Чан // Сб. тр. междунар. науч. конф. "Математические методы в технике и технологиях ММТТ-19". - Воронеж. - 2006. - Т. 2. - С.110-113.

205. Нейдорф, Р.А. Рекуррентно-диффеоморфный синтез квазиоптимальных по быстродействию ограниченных законов управления / Р.А. Нейдорф, Н.Н. Чан // Информатика и системы управления. - 2006. - №2(12). - С. 119-128.

206. Geering, H.P. Optimal Control with Engineering Applications / H.P. Geering. -Berlin [etc.]: Springer. - 2007. - 144 p.

207. Neydorf, R. "Synthesis of Time Quasi-Optimal Asymptotically Stable Control Laws," SAE Technical Paper 2015-01- 2481, 2015, 8 p., doi:10.4271/2015-01-2481.

208. Leake, R.J. Construction of Suboptimal Control Sequences / R.J. Leake, R.W. Liu // J. SIAM Control. - 1967. Vol. 5. № 1. pp. 54-63.

209. Бедрод, Я.А. Нелинейные системы автоматического управления / Я.А. Бедрод, Ю.В. Горичев, В.И. Гододецкий [и др.]; Под редакцией В.М. Пономарева. Изд. «Машиностроение». - Москва. - 1970. - 307 с.

210. Garrard, W.L. Suboptimal Feedback Control for Nonlinear Systems / W.L. Garrard // Automatica, Vol. 8. 1972. pp. 219-221.

211. Bosarge, W.E. The Ritz-Galerkin Procedure for Nonlinear Control Problems / W.E. Bosarge, O.G. Johnson, R.S. McKnight, W.P. Timlake // SIAM Journal on Numerical Analisys. - 1973. Vol. 10. pp. 94-110.

212. Wernli, A. Suboptimal Control for Nonlinear Quadratic Regulator Problem / A. Wernli, G. Cook // Automatica. - 1975. Vol. 11. № 1. pp. 75-84.

213. Saridis, G.N. An Approximation Theory of Optimal Control for Trainable Manipulatiors / G.N. Saridis, C.S.G Lee // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. - 1979. Vol. 9. № 3. pp. 152-159.

214. Krikelis, N.J. Optimal Feedback Control for Nonlinear Systems / N.J. Krikelis, K.I. Kiriakidis // International Journal of Systems Science. - 1992. Vol. 23. № 12. pp. 2141-2153.

215. Iwasaki, T. Linear Quadratic Suboptimal Control with Static Output Feedback / T. Iwasaki, R.E. Skelton, J.C. Geromel // Systems and Control Letters. - 1994. Vol. 23. № 6. pp. 421-430.

216. Cloutier, J. R. Nonlinear Regulation and Nonlinear H-infinity Control via the State-Dependent Riccati Equation Technique / J.R. Cloutier, C.N. D'Souza, C.P. Mracek. part 1 // Proceedings of the First International Conference on Nonlinear Problems in Aviation and Aerospace, Daytona Beach, FL. - 1996. pp. 117-130.

217. Beard, R.W. Improving the Performance of Stabilizing Controls for Nonlinear Systems / R.W. Beard, G.N. Saridis, J.T. Wen // IEEE Control Systems Magazine. -1996. Vol. 16. № 5. pp. 27-35.

218. Мирошник, И.В. Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами / И.В. Мирошник, В.О. Никифоров, А.Л. Фрадков. -СПб.: Наука. - 2000. - 549 с.

219. Beeler, S. C. Feedback control methodologies for nonlinear systems / S.C. Beeler, H.T. Tran, H.T. Banks // Journal of Optimization Theory and Applications. -2000. Vol. 107. № 1. pp. 1-33.

220. Тятюшкин, А.И. Мультиметодные алгоритмы для численного решения задач оптимального управления // Нелинейная теория управления: динамика, управление, оптимизация. Под ред. В.М. Матросова, С.Н. Васильева, А.И. Москаленко. - М.: Физматлит. - 2003. - C.201-217.

221. Xin, M. Control of the wing rock motion using a suboptimal control method / M. Xin, S.N. Balakrishnan // Proceedings of the IMECH, Part G: Journal of Aerospace Engineering. - 2004. Vol. 218. № 4. pp. 257-266.

222. Мирошник, И.В. Теория автоматического управления. Нелинейные и оптимальные системы / И.В. Мирошник // СПб.: Питер. - 2006. - 272 с.

223. Баранов, А.В. Анализ условий общности положения нелинейных систем методами дифференциальной геометрии / А.В. Баранов, С.Е. Душин // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2006. - № 5. - C. 2-6.

224. Красовский, Н.Н. Теория управления движением: Линейные системы / Н.Н. Красовский, // Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы. - М.: Наука. - 1968. - 476 с.

225. Taylor, L.W. Experience Using Balakrishnan's Epsilon Technique to Compute Optimum Flight Profiles / L.W. Taylor, H.J. Smith, K.W. Iliff // American Inst. Of Aeronautics And Astronautics, Aerospace Sciences Meeting; 7th; Jan. 20-22. - New York, NY. 1969. pp. 69-75.

226. Красовский А.А. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование / А.А. Красовский. - М.: Наука. -1973. - 558 с.

227. Garrard, W.L. Design of Nonlinear Automatic Flight Control Systems / W.L. Garrard, J.M. Jordan // Automatica. Vol 13. 1977. pp. 497-505.

228. Garrard, W.L. Snell S.A. Nonlinear Feedback Control of Highly Manoeuvrable Aircraft / W.L. Garrard, D.F. Enns // International Journal of Control. Vol 56. 1992. pp. 799-812.

229. McLain, T.W. Synthesis and Experimental Testing of a Nonlinear Optimal Tracking Controller / T.W. McLain, C.A. Bailey, R.W. Beard // American Control Conference, San Diego, June, 1999. pp. 2847-2851.

230. Александров, В.М. Оптимальное по быстродействию управление одним классом нелинейных систем / В.М. Александров // Дифференциальные уравнения и процессы управления. - 2004. - № 4. С.20-57. - Электронный журнал http: //www.neva.ru/iournal.

231. Александров, В.В. Оптимальное управление движением / В.В. Александров, В.Г. Болтянский [и др.]. - М.: Физматлит. - 2005. - 376 с.

232. Красовский, Н.Н. Игровые задачи о встрече движений / Н.Н. Красовский // Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы. -1970. - 420 с.

233. Волков, Р.В. Квазиоптимизация быстродействия асимптотически устойчивых систем управления: Дис...канд. техн. наук: 05.13.01- Упр. в техн. системах.; / Р.В. Волков; РГАСХМ. - Ростов н/Д. - 2005. - 227 л.: ил. - Б.ц.

234. Бойчук, Л.М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управления / Л.М. Бойчук. - М.: Энергия, 1971. - 112 с.

235. Современная прикладная теория управления: Синергетический подход в теории управления / Под ред. А.А. Колесникова. - М.: ФЦ "Интеграция" -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. Ч. II - 559 с.

236. Современная прикладная теория управления: Оптимизационный подход в теории управления/ Под ред. А.А. Колесникова. - М.: ФЦ "Интеграция" -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. Ч1. - 400 с.

237. Колесников, А.А. Синергетическая теория управления: концепция, методы, тенденции развития / А.А. Колесников // Известия ТРТУ. Тематический выпуск "Синергетика и проблемы управления". - 2001. - №5. - С. 7-27.

238. Колесников, А.А. Синергетическая концепция системного синтеза: единство процессов самоорганизации и управления / А.А. Колесников // Известия ТРТУ. Тематический выпуск. Прикладная синергетика и системный синтез. -Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. -№6 (61). - 28 с.

239. Нейдорф, Р.А. Особенности формирования динамики управления в нелинейных системах / Р.А. Нейдорф, А.А. Колесников // V Международная научно-техническая конференция по динамике технологических систем: Тез. докл. /ДГТУ.- Ростов-н/Д, 1997. -Т. II

240. Нейдорф, Р.А. Синтез желаемых динамических характеристик линейных сис- тем управления по косвенным частотным критериям / Р.А. Нейдорф, П.С. Обухов // Диагностика и управление в технических системах: Межвуз. сб. на- учн. тр. - Ростов-н/Д, 1995. - С. 142-154.

241. Нейдорф, Р.А. Синергетические аспекты синтеза алгоритмов управления по эталонным математическим моделям / Р.А. Нейдорф // Диагностика и управление в технических системах: Межвуз. сборник научн. тр. - Ростов н/Д, -1996. - С.16-19.

242. Нейдорф, Р.А. Алгоритм формирования математических моделей нелинейных систем с заданными параметрами / Р.А. Нейдорф, Д.В. Астафьев // Математические методы в технике и технологиях. - ММТТ-17: Сб. трудов XVII Международ. науч. конф.: В 10 т. Т. 8. Секция 10/ Под общ. Ред. В.С. Балакирева. - Кострома: изд-во Костромского гос. Технол. Ун-та, - 2004. - С.141-144.

243. Нейдорф, Р.А. Структурный синтез реализуемых систем управления / Р.А. Нейдорф, А.Л. Александров // Электроника и моделирование. - Киев. - 1976. -Вып. 11. С. 162-168.

244. Нейдорф, P.A. Синтез структуры систем управления на основе выделения эквивалентного преобразования / Р.А. Нейдорф, М.В. Бессарабов // Изв. Сев. -Кав. науч. центра высшей школы, Сер. техн. Наук. - 1977. - № 3. С. 49-51.

245. Neydorf, R.A. The Principle of Variety in a Problem of Structural Synthesis of Dynamic Systems and its Utilization at Succesive Machine Desigt of Automatic Control Systems / R.A. Neydorf, M.V. Bessaraboff // Control Science and Tehnology for the Progress of Socienty: Preprints of the Trienniol World Congress IFAC, 24-28 August,1981. - Vol.XIV.

246. Нейдорф, Р.А. Программный комплекс многовариантного структурного проектирования законов управления / Р.А. Нейдорф, А.В. Ситников // УШ

Международная конференция «Применение ЭВМ в технике и управлении производством». Compcontrol' 87: Матер. конф., 20-23 окт./ ВСНТО - М. - 1987. -Ч.1/1. С.158-161.

247. Нейдорф, Р.А. Структурный синтез динамических систем методом базисно-аддендной декомпозиции Диагностика и управление в технических системах: Межвуз. сб. науч. тр. - Ростов н/Д. - 1994.

248. Половинкин, В. HART-протокол / В. Половинкин // Современные технологии автоматизации. 2002. - № 1. С. 6-14.

249. Simon, G. Sensor network-based countersniper system / G. Simon, M. Maroti, A. Ledeczi [etc.] // in: Proceedings of the Second International Conference on Embedded Networked Sensor Systems (Sensys), Baltimore, MD, 2004.

250. Yick, J. Analysis of a Prediction-based Mobility Adaptive Tracking Algorithm / J. Yick, B. Mukherjee, D. Ghosal // in: Proceedings of the IEEE Second International Conference on Broadband Networks (BROADNETS), Boston, 2005.

251. Castillo-Effen, M. Wireless sensor networks for flash-flood alerting / M. Castillo-Effen, D.H. Quintela, R. Jordan, W. Westhoff, W. Moreno // in: Proceedings of the Fifth IEEE International Caracas Conference on Devices, Circuits, and Systems, Dominican Republic, 2004.

252. Gao, T. Vital signs monitoring and patient tracking over a wireless network // T. Gao, D. Greenspan, M. Welsh, R.R. Juang, A. Alm // in: Proceedings of the 27th IEEE EMBS Annual International Conference, 2005.

253. Lorincz, K. Sensor networks for emergency response: challenges and opportunities, Pervasive Computing for First Response (Special Issue) / K. Lorincz, D. Malan, [etc.] // IEEE Pervasive Computing, October-December 2004.

254. Wener-Allen, G. Deploying a wireless sensor network on an active volcano, Data-Driven Applications in Sensor Networks (Special Issue) / G. Wener-Allen, K. Lorincz, [etc.] // IEEE Internet Computing, March/April 2006.

255. Caldwell, D.G. Robotics and automation in the food industry: Current and future technologies / D.G. Caldwell. - Oxford [etc.]: WP, 2013. - 523 p.

256. IDC Technologies: Industrial Automation. - [S. l.: s. n.], 2012. - 205 p.

257. Sen, S.K. Fieldbus and Networking in Process Automation / S.K. Sen. - Boca Raton [etc.]: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014. - 461 p.

258. Мохсен, М.Н.М. Оптимальное расположение узла-стока в беспроводной сенсорной сети [Текст] : св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ 2014610877 Рос. Федерация / М.Н.М. Мохсен, И. В. Богуславский. — № 2013660754; заявл. 21.11.2013 ; опубл. 17.01.2014. ; бюллетень № 2(88) 2014. — 1 с.

259. Мохсен, М.Н. Проблемы использования беспроводных сетей датчиков для мониторинга промышленных объектов / М.Н. Мохсен, И.В. Богуславский // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности, 2014. № 1. С. 73-77.

260. Восков, Л.С. Метод энергетической балансировки беспроводной стационарной сенсорной сети с автономными источниками питания / Л.С. Восков, М.М. Комаров // Бизнес-информатика. 2012. Т. 1. № 19. С. 70-75.

261. Восков Л.С. Позиционирование датчиков беспроводной сенсорной сети как способ энергосбережения / Л.С. Восков, М.М. Комаров // Датчики и системы. 2012. № 1. С. 34-38.

262. Ефремов, С.Г. Задача увеличения времени автономной работы беспроводных сенсорных сетей в системах сбора данных и способ ее решения / С.Г. Ефремов, Л.С. Восков // Датчики и системы. 2013. № 4. С. 2-6.

263. Калыгин, В.Г. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная и экологическая безопасность, безопасность в техногенных чрезвычайных ситуациях / В.Г. Калыгин, В.А. Бондарь, Р.Я. Дедеян. Курс лекций. Москва: Химия, Колос С, 2006. 520 С.

264. Киреев, А.О. Рапределенная система энергетического мониторинга беспроводных сенсорных сетей / А.О. Киреев, А.В. Светлов // Известия ЮФУ. Технические нуки. 2006. Т. 2011. № 5. С. 60-65.

265. Мосьпан, В.А. Экологический мониторинг окружающей среды на основе комплексного измерения ее параметров (газовый анализ) / В.А. Мосьпан, Ю.А. Дрипан, А.В. Берг // Вестник Кременчугского государственного политехнического университета (КДПУ). 2006. № 6 (41), Ч. 1. С. 130-134.

266. Мочалов, В.А. Метод синтеза отказоустойчивой структуры сенсорной сети при наличии ограничений по размещению узлов сети в разнородном пространстве / В.А. Мочалов // T-Comm. 2012. № 10. С. 71-75.

267. Орлов, В.Ю. Экологический мониторинг. Газоанализаторы для контроля загрязнения: Методические указания / В.Ю. Орлов, Н.С. Швыркова. Ярослав: ЯрГУ, 2009. 39 С.

268. Суровов, А.М. Экоаналитический контроль процесса очистки воздуха от формальдегида в диэлектрическом барьерном разряде / А.М. Суровов, А.Г. Бубнов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2012. № 2 (30). С. 87-94.

269. Сысоев, В.В. Мультисенсорные системы распознавания газов типа «электронный нос»: краткий обзор литературы / В.В. Сысоев, Ю.А. Зюрюкин // Вестник СГТУ. 2007. № 2 (24), вып. 1. С. 111-119.

270. Уитакер, М. Energy Harvesting. Новый этап в развитии автономных устройств / М. Уитакер, М. Whitaker, И. Бочарников // Компоненты и технологии. 2010. № 8. С. 146-149.

271. Мохсен, М.Н.М. Модель энергопотребления узлов беспроводной сети датчиков для увеличения времени автономной работы сети / М.Н.М. Мохсен, И.В. Богуславский // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2014. Т. 14, - № 3(78). - С. 37-44.

272. Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ № 201666203 РФ. Оптимизация расположения узла-стока беспроводной сенсорной сети датчиков в технологическом пространстве - Hive-WSS / М.Н.М Мохсен, Р.А. Нейдорф, Б.И. Митрин / Роспатент заявл. 12.09.2016; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 31.10.2016. — 1 с.

АКТ О ВНЕДРЕНИИ

П31АОН

¡¡В! ¡МАСЛО 1==1 ПРОДУКТ

ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

Россия, 344068, г. Ростов-на-Дону, ул. Ларина, 2А. Тел.: [phone]; факс.: [phone] www.donmasloproduct.ru ИНН 6106903268, КПП 616501001, ОГРН 1076106000101, ОКПО 80372170

Исх. № //от «¿А / & 20^.

УТВЕРЖДАЮ Генеймьный

АКТ

использования результатов диссертационного исследования М.Н.М. Мохсен «Методы и системы согласованной векторной субоптимизации в задачах автоматизации процессов и аппаратов технологических производств»

Рассмотренные на техническом совете ЗАО «ДонМаслоПродукт» результаты, полученные М.Н.М. Мохсен в рамках диссертационного исследования на тему «Методы и системы согласованной векторной субоптимизации в задачах автоматизации процессов и аппаратов технологических производств», могут найти практическое применение при автоматизации линии дезодорации масла, расположенной в цехе рафинации ЗАО «ДонМаслоПродукт». Дезодорация представляет собой конечную стадию процесса рафинации, имеет целью получение масла, обезличенного по вкусу и запаху. Дезодорация - непрерывный дистилляционный процесс, осуществляемый в условиях глубокого вакуума и высокой температуры с подачей перегретого «острого» пара в слой масла.

К наиболее существенным результатам работы относится разработка локальных систем управления (ЛСУ):

1. Локальных систем управления (ЛСУ) уровнями в технологических аппаратах с использованием субоптимального по быстродействию закона управления.

2. Локальных систем управления (ЛСУ) температурами на выходах теплообменных аппаратов с использованием субоптимальных по быстродействию, согласованных векторных законов управления.

Протокол оптимизации топологии БСС на 3 этаже участка дезорации масла

Разработчики:

д.т.н., проф. Нейдорф Рудольф Анатольевич; Мохсен Мохаммед Неама Мохсен.

Протокол оптимизации топологии БСС на 4 этаже участка дезорации масла

_ бкин A.B.

vf /оХ. //-7^//

V^iloTb

Технический протоке результатов расчета и оптимизации топологии БСС в среде ПС «Hive-WSS»

Объектавтоматизации: Производство масла

Объектоптимизации: Участок дезодорации масла, этаж 4

Месторасположенияотметки (0,0,0)всредеПС «Hive-WSS»:

Юго-западный угол помещения

Геометрические параметры помещения: ширина X = 15,000 м; глубина Y -11,000 м;высотаг= 5,000 м.

Геометрия расположения датчиков (по схеме автоматизации принципиальной):

Позицияпо схеме По оси X По оси Y По оси Z

5 1,750 8,800 3,000

6 2,250 8,800 3,000

7 12,500 9,000 1,000

8 13,500 9,000 1,000

I2A 8,500 7,250 4,000

12Б 9,500 7,250 0,300

13 10,000 7,250 5,000

14 9,750 7,250 5,000

Геометрическое расположение площадок размещения узлов-стоков БСС:

№ площадки По оси X По оси Y По оси Z

Начало Конец Начало Конец Начало Конец

1 6,000 15,000 0,000 0,000 0,000 5,000

2 6,000 6,000 0,000 4,500 0,000 5,000

3 15,000 15,000 0,000 11,000 0,000 5,000

4 0,000 0,000 4,500 11,000 0,000 5,000

5 0,000 15,000 11,000 11,000 0,000 5,000

Результаты локальной оптимизации

№ площадки По оси X По оси У По оси Ъ

1 8,721 0,000 2,909

2 6,000 7,935 3,075

3 15,000 8,286 2,204

4 0,000 8,409 2,957

5 9,112 11,000 2,824

Результатыглобальнойоптимизации:

площадка №2, координаты: X = 6,000 м; У =7,935 м; X =3,075 м. Расчет выполнен с использованием ПС «ИуеЛУББ». Дата: 24.10.2016

Разработчики:

д.т.н., проф.Нейдорф Рудольф Анатольевич Мохсен Мохаммед НеамаМохсен.

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Математическая модель аппарата приготовления раствора (АПР).

Аппарат представляет собой технологическую емкость, которая оборудована трубопроводами подачи смешиваемых потоков и отвода смеси, а также эффективной мешалкой. В емкость подаются растворитель с расходом О0 и раствор некоторого вещества высокой концентрации С0 с расходом ос, как это показано на рис. Г.1. Управление таким аппаратом сводится к поддержанию заданной выходной концентрации С приготавливаемого раствора и уровня в аппарате при заданной общей производительности О .

Достаточно адекватная математическая модель такого аппарата как объекта управления (ОУ) может быть получена на основании закона сохранения количества вещества, применяемого как ко всем компонентам процесса в общем потоке, так и к отдельным его компонентам [128, 131].

По закону сохранения количества вещества общее количество раствора в аппарате в условиях нестационарности процесса будет подчиняться следующему уравнению баланса:

ЛМ = (О0 + Ос-О)-сИ , (Г.1)

где М - количество раствора в аппарате, которое, с учетом нестационарности, М считается функцией времени; С( - дифференциал переменной по независимому аргументу ^ - времени.

Рис. Г. 1 Расчетная схема аппарата приготовления раствора

По тому же закону количество вещества, находящегося в аппарате в растворенном виде, также будет подчиняться составленному для него в отдельности уравнению баланса неустановившегося процесса:

Л (С ■ М) = (С0 • вС - С ■ в)-Л , (Г.2)

где С0, С - массовая концентрация.

Присваивание всему объему аппарата и выходному потоку одинаковой концентрации С базируется на известной и применяемой к таким аппаратам гипотезе об «идеальном смешении» [128], опирающейся на предположении о высокой эффективности мешалки. Преобразуя полученные уравнения (1) и (П2.1-2), получим дифференциальные уравнения

М = вс +во-в, (Г3)

сИ С 0

и

СММС=с0-вС-С-в. (Г4)

Л л

Преобразование (Г.4) подстановкой в него (Г.3) позволяет получить корректный вид этого ДУ в следующем виде:

м ■§ = (С0-С)-СС-С-в0. (Г5)

Л

В свете сделанной выше постановки задачи управления технологическим процессом смешения, переменными состояния (ПС) объекта следует считать

об об об

уровень в емкости Н = х-^ и выходную концентрацию С = , где символом « = » отмечено «равенство по обозначению». Управляющими воздействиями процесса

об об

формирования концентрации на выходе АПР будут вС = их и в0 = и2. Естественными возмущающими воздействиями для АПР являются технологическая нагрузка на аппарат - потребляемый технологической линией

об

расход приготовленного раствора в = концентрация используемого сырья -

об

С0 = VI.

Таким образом, для получения т.н. «рабочей ММ» аппарата смешения как ОУ необходимо выразить величину H через другие технологические параметры и переменные [128, 131]. Это можно сделать через несложную зависимость массы раствора M от его объема V и плотности р, которая, в свою очередь, зависит от концентрации C и температуры T:

M = V-р = H ■ S ■рС, T ) = kH -1 • H. (Г6)

где kH -1 = S ■ р0, считая в условиях стабилизации концентрации C и температуры T рс T ) = р0 = const.

Тогда ММ АПР как ОУ в выбранных ПС будет представлена системой ДУ в форме Коши следующего вида:

(Г.7) (Г.8)

Xj = kH ■ Щ + kH ■ - kH ■ Vj,

~kH ■ Xl \щ + u2 ) + kH ■— V

2

Xi

Хл

Исследование динамических свойств АПР проведено с использованием схемы имитационного моделирования, приведенной на рис. Г. 2.

Рис. Г.2 Схема имитационного моделирования АПР как объекта управления Эта схема послужила также моделью при исследовании динамических свойств системы автоматического управления АПР. Анализ системы ДУ (Г.7, Г.8)

2

показывает, что первое ДУ (Г.7) является линейным и определяет канала управления уровнем свойство астатизма первого порядка. Однако второе ДУ (Г.8) является существенно нелинейным.

Рисунок. Г.3 - Переходные процессы изменения уровня в АПР.

Рисунок. Г.4 Переходные процессы изменения концентрации в АПР.

И Есоре VI 1=1 "¡ш £3 '

100 150 200 250 300 350 400 450

'__ Я 5соре и2 1 1=1 шшт

а @ И«* & ШК№0й1

100 150 200 250 300 350 400 450

Рисунок. Г.5 Переходные процессы при изменении производительности АПР.

Математическая модель аппарата теплообмена через стенку

Упрощенная модель аппарата с теплообменом через непроницаемую перегородку (ТНП), приведенная

на рис. Д.1, рассматривается с допущением об идеальном смешении в обеих секциях (обозначено «виртуальными мешалками» в каждой секции). Примерами близких реальных объектов являются термостаты, аппараты с паровой рубашкой и т.п. Однако и более далекие от них по конструктивному исполнению теплообменники

Рисунок. Д.1 - Расчетная схема аппарата с теплообменом через перегородку

(ТО), типа кожухотрубных или пластинчатых, могут, в первом приближении, описываться такими моделями.

В связи с наличием перегородки в таких ТО образуются две камеры: теплоносителя и технологического потока (продукта). То есть аппарат имеет две отдельные накопительные емкости, разделенные перегородкой. Поэтому он описывается двумя ДУ, составленными для каждого накопителя в отдельности [128, 130, 153]. Тогда в базовую модель ТО будут входить модели мгновенного накопления тепловой энергии в средах каждой из камер [31, 135]:

= ТаЦг), (а)

Ос (г )=мрг (г )-Лр (г). Тр (г), (Ь)

где Qalt¡c(г), QpCc(г) - количества тепловой энергии (Дж), накопленные в камере

теплоносителя и технологического потока (продукта) в момент времени г; Мкг (г)

(Д.1)

и Мрг (г) - массы (кг) соответствующих субстанций; (г), (г) - их