Удосконалення системи автоматизації трубчатої печі з використанням штучних нейронних мереж

Abstract

У магістерській роботі проведено комплексне дослідження процесу автоматизації трубчастих печей та ефективності впровадження систем автоматичного керування для підвищення стабільності, якості та продуктивності їх роботи. Показано актуальність використання сучасних методів автоматизації для забезпечення надійного й енергоефективного функціонування теплотехнічного обладнання. Описано технологічний процес, принцип дії та конструктивні особливості вакуумної трубчастої печі. У другому розділі виконано математичне моделювання системи автоматичного регулювання: визначено всі елементи об’єкта, записано їхні диференційні рівняння та передавальні функції, сформовано функціональну та технологічну схеми, а також обґрунтовано вибір регулювальних пристроїв. Проведено аналіз стійкості системи за класичними методами — Ляпунова, Гурвіца, Михайлова та Найквіста. Встановлено область стійкості, визначено граничний коефіцієнт підсилення та оцінено якість перехідних процесів, що дозволило прийняти рішення про необхідність удосконалення регулювання. Виконано синтез системи автоматичного керування. Розглянуто використання PI- та PID-регуляторів, проведено коригування їхніх параметрів і побудовано порівняльні характеристики роботи системи. Далі застосовано алгоритм оптимального регулювання АКОР (LQR), а також виконано синтез системи на основі нейронної мережі для підвищення адаптивності й точності керування.