Синтез і дослідження інтелектуальних алгоритмів управління процесом отримання фосфорного ангідриду

Abstract

Об’єкт дослідження. Технологічний процес одержання (виробництва) сухого фосфорного ангідриду шляхом високотемпературного спалювання (окислення) жовтого фосфору, включаючи стадії спалювання, утилізації тепла та кристалізації продукту. Мета дослідження полягає у розробці та впровадженні інноваційної, економічно ефективної та надійної інтелектуальної системи оптимального управління технологічним процесом виробництва сухого фосфорного ангідриду на основі використання інтелектуальних технологій (ШІ) та досвіду експертів. Методи дослідження: системний аналіз технологічного процесу та експертні методи, які дозволили формалізувати знання технологів через матрицю планування повного факторного експерименту, методи нечіткої логіки, нейронні мережі (з використанням алгоритму навчання Левенберга-Маркардта) та гібридні нейро-нечіткі системи (ANFIS), чисельне моделювання у середовищі MATLAB/ Simulink. Результати магістерської роботи. У роботі було розроблено новий методологічний підхід до синтезу систем оптимального управління, який базується на формалізації експертних знань для створення моделі процесу управління за допомогою інтелектуальних технологій. Було успішно синтезовано та досліджено гібридні нейро-нечіткі моделі (ANFIS) для ключових стадій виробництва фосфорного ангідриду (спалювання, охолодження, осадження). Дослідження підтвердило адекватність, чутливість та стійкість розроблених алгоритмів. Отриманий результат має високу практичну значущість, оскільки дозволяє створити діючу інтелектуальну систему, яка забезпечить ведення процесу в оптимальних режимах, призведе до економії ресурсів та підвищення якості продукту, а також готова до інтеграції у промислові контролери (PLC)