Аннотация
В статье рассмотрены основные этапы идентификации статических и динамических свойств параметра процесса автоматического регулирования давления в рабочем пространстве методической печи. Сложность определения значений параметров управляемого процесса вызвана несколькими факторами: непрерывностью работы печей; невозможностью проведения активных экспериментов для определения действительных характеристик: на давление в печи влияет открытие заслонок для загрузки и выгрузки металла. Проведен анализ экспериментальных данных, получена аналитическая статическая характеристика зависимости давления в печи от положения шибера в дымоходе. Предложено три варианта моделирования динамики процесса. Параметры моделей определялись графическим способом, методом Орманса и методом оптимизации с помощью надстройки MS Excel «поиск решения». Проведен сравнительный анализ точности моделирования динамических свойств управляемого параметра с использованием интегрального квадратичного критерия. Представлены результаты расчетов параметров типового контура регулирования давления в печи. Полученная модель позволяет проводить компьютерные эксперименты по исследованию поведения систем автоматического регулирования давления в рабочем пространстве печи для разных начальных условий, выбирать в соответствии с поставленной задачей оптимальные способы и законы регулирования.
Ключевые слова:
методическая печь, давление в печи, идентификация, математическая модель, динамические параметры объекта, регулирование давления в печи, метод Орманса
1. Парсункин Б.Н., Васильев М.И., Сибилева Н.С. Энергосберегающее автоматическое нечеткое управление давлением в рабочем пространстве нагревательных печей // Электротехнические системы и комплексы. 2018. № 2(39). С. 63–69.
2. Парсункин, Б.Н., Самарина И.Г. Система автоматического энергосберегающего управления на основе математической модели газодинамического режима нагревательной методической печи // Электротехнические системы и комплексы. 2017. № 2 (35). С. 55–60.
3. Сеславин А.И. Теория автоматического управления. Линейные, непрерывные системы. М.: ИНФРА-М, 2022. 314 с.
4. Свитек А.С. Разработка алгоритма идентификации параметров моделей объектов на примере системы управления температурой // Инженерный вестник Дона. 2021. № 8(80). С. 140–150.
5. Безяев В. С., Макарычев П.П. Идентификация параметров моделей объектов методом регрессионного анализа // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2020. № 1(53). С. 19–27.
6. Идентификация параметров динамических моделей апериодических объектов / А.М. Шубладзе, А.Д. Модяев, С.В. Федоров, С.И. Кузнецов // Проблемы управления. 2011. № 6. C. 14–20.
7. Фомин А.В. Жуков П.И. Построение математической модели давления в рабочем пространстве многозонной печи // Промышленные АСУ и контроллеры. 2022. № 1. С. 19–25.
8. Самарина И.Г., Мухина Е.Ю., Бондарева А.Р. Статистическая модель газодинамического режима методической печи // Современные проблемы науки и пути их решения: сборник научных статей. Вып. 28. В 3 ч. Ч.3. Уфа, 2016. С. 56–59.
9. Моделирование управления давлением в рабочем пространстве промышленных печей при использовании принципа нечёткой логики / М.И. Васильев, Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, Т.У. Ахметов // Математическое и программное обеспечение систем в промышленной и социальной сферах. 2014. № 2(5). С. 35–45.
10. Дубровский И.И., Лукьянов В.Л. Алгоритм реализации метода Орманса для описания объектов управления // Наукоемкие технологии и инновации: сб. докладов. Т. 6. Белгород, 2014. С. 173–176.
11. Андреев C.М., Парсункин Б.Н. Разработка и моделирование несложных систем автоматизации с учетом специфики технологических процессов. М.: Издательский центр «Академия», 2016. 272 с.
12. Управление давлением в рабочем пространстве промышленных печей при использовании принципа нечеткой логики / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, Т.Г. Сухоносова, М.И. Васильев // Автоматизированные технологии и производства. 2015. № 1(7). С. 29–34.