Удосконалення системи автоматичного керування установки піролізу нафтової сировини

Abstract

Магістерська робота на здобуття кваліфікації магістра за спеціальністю 174 - «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка» та освітньою програмою - «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». - Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. - ІваноФранківськ, 2025. У магістерському дослідженні здійснено всебічний науковий аналіз технології піролізу з виокремленням трубчастої печі як ключового об’єкта моделювання та оптимізації. Проведено критичну оцінку чинних систем автоматичного керування та сформовано їх структурну класифікацію. На основі визначених статичних і динамічних характеристик технологічного апарата побудовано його імітаційну модель, що дала змогу дослідити закономірності перебігу тепломасообмінних процесів у печі. З використанням отриманих математичних моделей визначено оптимальні параметри налаштування регуляторів. Виконано синтез одноконтурної та каскадної систем керування, здійснено їх порівняльний аналіз щодо точності, швидкодії та робастності. Обґрунтовано наукову й практичну доцільність впровадження системи з контуром екстремального регулювання, у якій критеріальним параметром обрано коефіцієнт корисної дії печі. Розроблено структуру такої системи, проведено її аналіз та оцінку стійкості на основі частотного критерію Найквіста. Виконано технічну реалізацію запропонованої системи керування із застосуванням сучасних апаратних та програмних засобів промислової автоматизації, що підтвердило її працездатність і відповідність вимогам до високоефективних систем керування піролізними процесами.