Проведено дослідження адаптивної системи оптимального керування роботою апарата II сатурації зметою встановлення кількісних показників ефективності її роботи. Досліджено адаптивну систему керування роботою апарата II сатурації цукрового заводу. Для визначення оптимальних параметрів функціонування використано імітаційне моделювання на основі класичних і гібридних генетичних алгоритмів пошуку. Проведено імітаційні дослідження якості функціонування структурної моделі адаптивної системи оптимального керування з використанням класичного генетичного алгоритму, а також проведено дослідження модифікованого генетичного алгоритму з додаванням у класичний алгоритм гібридних функції, а саме Fmincon і Fminsearch Patternsearch Fminunc. Адаптивна система оптимального керування характеризується суттєво нижчим значенням інтегрального квадратичного критерію I = 545 порівняно з наявною на цукровому заводі системою керування, інтегральний квадратичний критерій якої I = 658. При цьому час керування також зменшився з T = 212 с до T = 109 с. Використання гібридних функцій надало змогу додатково знизити інтегральний квадратичний критерій I = 529 - 541 та прискорити роботу системи керування, витрачений час T = 98 - 105 с. Досліджено роботу методу Fmincon без використання генетичного алгоритму, така модель показала нижчий час виконання T = 88 с, але вище значення інтегрального квадратичного критерію I = 604. Найкращі результати, за інтегральним квадратичним критерієм і часом керування (I = 529, T = 98 с), були отримані для генетичного алгоритму разом із гібридною функцією Fmincon. Досліджена адаптивна система керування роботою сатуратора значно випереджає наявну за всіма основними показниками. Висновки: новизною результатів досліджень є наукове обгрунтування доцільності використання класичних генетичних і гібридних генетичних алгоритмів під час реалізації адаптивних систем оптимального керування.

Solving the problem of energy consumption reducing in the industry is an urgent task. In turn, to reduce the use of fuel, it is necessary to increase the operation efficiency of areas that consume heat and electricity, which can only be achieved through their maximum coordinated work. Purpose. To investigate tensor analysis methods in automation systems for controlling the heat and power complex. Methodology. Methods of comparative analysis, mathematic simulation are used; experimental studies are conducted. Findings. In the modern automation systems, the formation of a control action uses predicted values obtained from mathematical models and, therefore, the efficiency of the enterprise will depend on the adequacy of the developed mathematical model. If the mathematical model is formulated in a tensor form, then it will describe the process in an adequate way. The paper presents an example of developing a tensor model for the heat and power complex of an enterprise and its use on the example of a block diagram of a control system. Originality. Substantiation of using tensor analysis methods in the heat and power complex control system consisting of the steam source and consumers is given. This approach allowed us to quickly (by measured data) identify the state of the technological process and to calculate its tensor model, which was later used for the formation of control action. Practical value. The results of the work allow us to improve conventional automation systems by adding mechanisms, which enable us to simulate a technological process in a control system using a tensor analysis method and generate a control signal.

Проведено дослідження використання нейро-нечітких регуляторів у системі керування випарною станцією. Мета дослідження - визначення типу регулювання, що забезпечить досягнення найвищих показників контролю якості для регулювання випарника. Досліджувалася система керування п'ятикорпусною випарною станцією цукрового заводу. Для оцінки результатів роботи використовувався метод синтезу модального керування. Проведено порівняння між ПІД і нечітким контролером. Здійснюється регулювання таких відповідальних параметрів, як рівні концентрованого соку в корпусах випарника, які безпосередньо впливають на якість і вартість виробленої продукції. По-перше, в просторі станів у середовищі Matlab розроблено математичну модель та отримано результати щодо варіації задачі відносно початкових умов і збурень, які підтвердили, що час перехідного процесу в межах від складає 0,8 до 1,2 с, але значення відхилення рівнів у корпусах для процесу випарювання є занадто високими. По-друге, розроблено математичну модель з ПІД-регулятором і отримано перехідні процеси для схем управління по всіх каналах керування. З'ясовано, що час перехідних процесів знаходиться в межах від 60 с по каналу X1 до 145 с по каналу X2, але це призвело до суттєвого зменшення відхилення рівнів у корпусах. По-третє, розроблено математичну модель з нечітким контролером та отримано перехідні процеси для схем управління у всіх каналах керування. При цьому час перехідних процесів знаходиться в межах від 50 с по каналу X1 до 110 с по каналу X2, що є кращим результатом у порівнянні з ПІД-регулятором. У порівнянні з попереднім дослідом також суттєво зменшилися рівні у корпусах. Отже, застосування нейро-нечіткого регулювання призводить до збільшення якісних параметрів процесу у порівнянні з системою з ПІД-регуляторами.

Проведено дослідження використання нейро-нечітких регуляторів у системі керування випарною станцією. Мета дослідження - визначення типу регулювання, що забезпечить досягнення найвищих показників контролю якості для регулювання випарника. Досліджувалася система керування п'ятикорпусною випарною станцією цукрового заводу. Для оцінки результатів роботи використовувався метод синтезу модального керування. Проведено порівняння між ПІД і нечітким контролером. Здійснюється регулювання таких відповідальних параметрів, як рівні концентрованого соку в корпусах випарника, які безпосередньо впливають на якість і вартість виробленої продукції. По-перше, в просторі станів у середовищі Matlab розроблено математичну модель та отримано результати щодо варіації задачі відносно початкових умов і збурень, які підтвердили, що час перехідного процесу в межах від складає 0,8 до 1,2 с, але значення відхилення рівнів у корпусах для процесу випарювання є занадто високими. По-друге, розроблено математичну модель з ПІД-регулятором і отримано перехідні процеси для схем управління по всіх каналах керування. З'ясовано, що час перехідних процесів знаходиться в межах від 60 с по каналу X1 до 145 с по каналу X2, але це призвело до суттєвого зменшення відхилення рівнів у корпусах. По-третє, розроблено математичну модель з нечітким контролером та отримано перехідні процеси для схем управління у всіх каналах керування. При цьому час перехідних процесів знаходиться в межах від 50 с по каналу X1 до 110 с по каналу X2, що є кращим результатом у порівнянні з ПІД-регулятором. У порівнянні з попереднім дослідом також суттєво зменшилися рівні у корпусах. Отже, застосування нейро-нечіткого регулювання призводить до збільшення якісних параметрів процесу у порівнянні з системою з ПІД-регуляторами.

Мета роботи - дослідження інтелектуального автоматизованого керування (ІАК) рівня цукрового соку (РЦС) у випарному апараті з підсистемою прогнозування (ПСП), що надасть змогу визначити поведінку системи автоматизації. Досліджено ІАК РЦС у випарній установці з ПСП. У схемі автоматизації регулювання РЦС як датчик використовуються ємнісні рівнеміри. Як виконавчі механізми використано пневматичні сідельні клапани з вбудованим дроселем та електропневмоперетворювачем. Використання нейронечітких регуляторів відбувається лише в окремих специфічних випадках інтелектуального керування процесом випарювання. При цьому відсутні дані порівняння застосування інтелектуальних регуляторів (ІР) із класичними, можливості комбінування роботи кількох типів ІР, а також чітких засобів прогнозування їх роботи. Тому в дослідженні використано метод прогнозування для порівняння методів регулювання РЦС в апараті. Це надало змогу спрогнозувати поведінку системи при формуванні управляючого діяння та вивести готовий прогноз на екран оператора, що підвищило ефективність роботи випарної станції. Зібрано статистичні дані поведінки контурів системи автоматизації в різних режимах роботи з використанням інтелектуальних та класичних регуляторів і побудовано модель прогнозування роботи випарної станції методом локальної тенденції та модифіковано алгоритм прогнозування. Перевагою цього методу є легка та швидка його реалізація, яка не потребує великих економічних та енергетичних затрат. Точність моделі прогнозування склала 98 % для ПІД-регулятора, 95 % - для нейронечіткого регулятора та 96 % - для нейромережевого. Отримана модель прогнозування системи є стабільною, оскільки під час квантування часового ряду на інтервали абсолютна похибка залишиться сталою, то точність вимірювань відповідно буде незмінною. Встановлено, що запропонована система ІАК випаровуванням цукрового соку з модифікованим методом прогнозування на основі локальних тенденцій. Незважаючи на те, що запропонована система має несуттєве запізнення, прогнозування виконується з високою точністю та стабільністю.