Висвітлено питання розробки автоматизованої системи управління технологічним процесом очищення дифузійного соку з використанням лінгвістичного підходу та нечіткої логіки. Розроблено структуру системи, що забезпечує підтримання технологічних процесів у регламентних режимах за рахунок акумулювання в базі знань досвіду операторів-технологів. Наведено алгоритми та розроблено спосіб управління технологічними параметрами ділянки очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки. Визначено, що автоматизована система управління ділянкою очищення дифузійного соку на базі нечіткої логіки є складовою частиною розподіленої комп'ютерно-інтегрованої системи цукрового заводу.

  Скачати повний текст

Досліджено питання розробки підсистеми підтримки прийняття рішень у складі автоматизованої системи управління дифузійною станцією, яка на підставі інформації, одержаної від системи автоматичного контролю, оператора (про результати візуального огляду обладнання) та даних сировинної та заводської лабораторій, формує рекомендації щодо управлінських рішень оператора з метою покращання показників роботи дифузійної станції. Для формування бази знань за методом структурного аналізу розроблено фукціональну модель дифузійної станції. На її базі розроблено продукційну модель процесу дифузії та алгоритми логічного виведення. Для визначення кількісних параметрів рекомендацій використано алгоритм нечіткого виведення Мамдані. Процедуру нечіткого логічного виведенння здійснено з використанням програмного пакету MATLAB. Для звуження множини рекомендацій з використанням методів регресійного аналізу розроблено алгоритм прогнозування впливу зміни параметрів на показники якості процесу дифузії. З метою зменшення загальних втрат цукру за методом вирішення транспортної задачі запропонвано методику визначення плану переробки сировини. Вибір алгоритмів управління продуктивністю дифузійної станції проведено з використанням теорії гри. Розроблено функіональну структуру й інтерфейс оператора системи управління дифузійною станцією цукрового заводу з підсистемою підтримки прийняття рішень.

  Скачати повний текст

Створено автоматизовану систему керування з використанням алгоритмів координації й адаптації з метою підвищення техніко-економічних показників функціонування колонної дифузійної установки (КДУ) цукрового заводу та зменшення витрат енергоносіїв. Проведено системний аналіз об'єкта, виділено підсистеми, які характеризують технологічні процеси в КДУ й обгрунтовано шляхи підвищення ефективності їх взаємодії. Розроблено алгоритми та структуру системи керування КДУ з використанням методів координації й адаптації. Запропоновано комплекс математичних моделей для визначення ефективності процесу екстрагування, досліджено статичні та динамічні режими та їх вплив на показники роботи дифузійної установки. Створено інформаційне та програмне забезпечення підсистем координації й адаптації.

  Скачати повний текст

Досліджено підвищення ефективності роботи цукрового заводу за рахунок використання алгоритмів діагностики та прогнозування, які поряд з існуючою системою автоматизації вчасно виявляють відхилення, які виникають під час функціонування технологічного комплексу, попереджують перехід зі штатного режиму роботи в нештатний, а також на базі результату проведеної діагностики спрогнозовують за допомогою даного програмного забезпечення значення техніко-економічних показників роботи заводу. Встановлено, що зміна техніко-економічних показників є основою для введення коригувальних впливів. Зазначено, що для вирішення даної задачі використано сценарно-цільовий підхід, в результаті якого побудовано базові та табличні прографи. Розглянуто, що для проведення діагностування проходження технологічного процесу запропоновано використовувати контрольні карти Шухарта та Хотеллінга, які на ранніх стадіях виявляють відхилення від проходження технологічного процесу та введення коригувальних дій.

  Скачати повний текст

Розроблено методику оперативної ідентифікації класу об'єктів з фізико-хімічними перетвореннями речовини на основі адаптивної селекції сигналів об'єкта, статистичних оцінок вхідних та вихідних сигналів та їх вейвлет-аналізу. Висвітлено фізико-хімічні залежності у вигляді нелінійних динамічних моделей, визначено напрям їх можливих варіацій. Розглянуто алгоритм класифікації об'єктів на основі аналізу відокремлених ознак внутрішніх перетворень об'єкта. Описано функціональну структуру комп'ютерної системи керування з використанням алгоритмів оперативної ідентифікації та урахуванням взаємодії підсистем.

  Скачати повний текст

Розроблено структуру системи управління технологічним комплексом виробництва високофруктозних сиропів на підставі підзадач оптимізаії технологічних параметрів, управління періодичними режимами, координації роботи підсистем. Отримано комплекс квазістатичних математичних моделей необхідної точності, придатних для оперативного управління. Розроблено алгоритми оптимізації технологічних параметрів, управління періодичними режимами, координації роботи підсистем на базі ефективних критеріїв оптимізації. Наведена система є розподіленою мікропроцесорною системою управління, побудованою на основі контролерів та ПЕОМ, об'єднаних у мережі для створення комп'ютерно-інтегрованого виробництва.

  Скачати повний текст

Запропоновано нові структурні методи підвищення точності автоматичних рефрактометрів, які дозволили зменшити вплив дестабілізувальних факторів (температури вимірюваної рідини та навколишнього сердовища, забрудення чутливого елемента) на результати вимірювання вмісту сухих речовин у рідинах. Розроблено та теоретично досліджено математичну модель первинного перетворювача вмісту сухих речовин на базі прозорого порожнистого циліндра (ППЦ) й обгрунтовано конструктивне виконання автоматичних рефрактометрів. Досліджено вплив температури та відхилень геометричних параметрів ППЦ на передавальні характеристики рефрактометрів на базі ППЦ і запропоновано нові структурні способи підвищення точності автоматичних рефрактометрів.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено принципи визначення стану соко-стружкової суміші в екстракторі на підставі аналізу величини струму головного приводу з врахуванням інформативних параметрів: рівня соку в екстракторі та швидкості обертання транспортних шнеків, що дає змогу ідентифікувати гідродинамічний стан у кориті екстрактора без використання додаткових давачів. Запропоновано технологічний критерій оптимальності - коефіцієнт використання дифузійного потоку з метою розробки системи автоматичного керування процесом екстракції цукру з буряка, який враховує влив гідродинамічного стану об'єкта на якісні показники технологічного процесу. Удосконалено структуру системи автоматичного керування, в якій введено додатковий коригувальний зворотний зв'язок за струмом головного приводу, що забезпечує оптимальний стан соко-стружкової суміші в екстракторі з метою одержання максимального значення коефіцієнта використання дифузійного потоку. Створено систему керування процесом екстракції цукру з буряка, базуючись на принципах нечіткої логіки яка функціонує в режимі порадника, для формування оптимальних коригувальних впливів у разі зміни параметрів об'єкта.

  Скачати повний текст

Виявлено характер впливу довжини 100 г стружки, кількості вапна під час хімічної обробки та температури термічної обробки на динаміку вилучення соку за постійних значень тиску за умов пресування без зсувних навантажень у цукровому виробництві. Установлено закономірності набрякання пресованої стружки в рідині, залежність ступеня відновлення нею початкової маси під час набрякання від кількості вилучення соку, отриманого шляхом пресування, що дає змогу точніше враховувати зміну матеріальних потоків після переходу стружки на стадію екстрагування. Визначено характер впливу кількості вапна під час хімічної обробки, температури термічної обробки та ступеня вилучення соку на зміну кількості браку в стружці після пресування. Запропоновано формулу для врахування впливу погіршання якісних характеристик стружки після пресування на процес екстрагування в дифузійних апаратах ротаційного типу. З застосуванням існуючої теорії пресування рослинної сировини запропоновано числовий метод опрацювання експериментальних даних, що дає змогу за зміною об'єму матеріалу під час пресування протягом певного періоду визначати модулі стисливості різних видів деформації шару матеріалу, проаналізувати вплив різних чинників попередньої обробки стружки на окремі складові деформації шару сировини. Установлено стохастичну залежність відносного збільшення коефіцієнта ефективної дифузії в пресованій і набряклій стружці у порівнянні з непресованою від ступеня вилучення соку з цієї стружки.

  Скачати повний текст

Установлено, що біохімічні зміни у буряковій тканині відбуваються тільки через певний час після нагріву. Розроблено математичний опис процесу. На підставі результатів промислових випробувань визначено позитивний вплив на технологічні показники роботи промислової дифузійної установки дооснащення її багатоступінчастим передошпарювачем зрошувального типу. Розроблено, запатентовано, виготовлено та випробувано за промислових умов нові зразки апаратів для інтенсивного нагріву бурякової стружки у протитечійному режимі.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання синтезу оптимальних та робастних регуляторів для підсистем технологічних комплексів цукрового виробництва. Створено математичні моделі підсистем теплообміну нахиленої дифузійної установки та рівнів багатокорпусної випарної установки. Проведено статистичний аналіз технологічних змінних та імітаційне моделювання підсистем з різними регуляторами, в тому числі локальними, оптимальними та робастними. Розроблено функціональну структуру для реалізації алгоритмів оптимальних регуляторів, що включає структуру з переключенням та інтелектуальну підсистему підтримки прийняття рішень.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему інтенсифікації та оптимізації роботи систем багатоступеневої кристалізації цукрози на базі сучасних теоретичних засад і практичних підходів до процесів, що відбуваються за умов промислової кристалізації. На підставі аналізу існуючих апаратурно-технологічних схем продуктового відділення та теорії графів розроблено графічну модель технологічної схеми продуктового відділення цукробурякового заводу. Розроблено узагальнену імітаційну модель процесу багатоступеневої кристалізації цукру та відповідну їй комп'ютерну програму. Побудовано багатокритеріальну задачу оптимізації схем промислової кристалізації цукрози. Доведено можливість її одночасного розв'язання. Визначено множину ефективних альтернатив і шляхи пошуку компромісу. На базі багатокритеріальної задачі оптимізації побудовано однокритеріальну задачу з вагомими коефіцієнтами для визначення оптимального рішення.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням використання кавітаційних ефектів для інтенсифікації процесів очищення дифузійного соку на основі доповнення теоретичних уявлень та проведення експериментальних досліджень за лабораторних та промислових умов. Запропоновано математичні моделі створення поля кавітаційних бульбашок під час гідрадинамічної кавітації та динаміки парової бульбашки в потоці недогрітої рідини. Науково обгрунтовано використання кавітаційних ефектів під час вдування водяної пари в потік дифузійного соку для інтенсифікації процесів його очищення. Встановлено аналогічність впливу ефектів гідродинамічної та пароконденсаційної кавітації на технологічні характеристики соків цукрового виробництва. Розроблено способи очищення дифузійного соку, що базуються на його одночасному кавітаційному і хімічному обробленні та пароконденсаційній кавітаційній активації водно-вапняної суспензії. Запропоновано конструкцію відстійника для розділення суспензії на стадії очищення дифузійного соку. Наведено дані про ефективність розробок та їх впровадження в цукрову промисловість.

  Скачати повний текст

Досліджено методи інтенсифікації процесів сушіння пектиновмісних матеріалів під час розробки енергоефективного способу одержання порошків, основу якого становить поетапний процес сушіння. Доведено, що за даних умов організації процесу сушіння зростає ступінь збереження пектинових речовин, ліквідується сезонність роботи технологічної лінії, збільшуються обсяги переробленої сировини, підвищується ефективність та продуктивність технологічного обладнання. Встановлено оптимальні параметри теплоносія під час сушіння, запропоновано ступінчаті режими зневоднення пектиновмісних матеріалів, на підставі яких розроблено та впроваджено технологію одержання пектиновмісних порошків з високою желе- та комплексоутворюючою здатністю.

  Скачати повний текст

Вирішено проблему підвищення ефективності бурякоцукрового виробництва шляхом інтенсифікації процесу екстрагування сахарози. Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень щодо закономірностей екстрагування сахарози з застосуванням електромембранної підготовки реагенту - електроактивованого водного розчину (ЕАВР). Установлено ефективність застосування ЕАВР та визначено, що у разі наявності домішки в екстрагенті покращується чистота дифузійного соку. З'ясовано ефективність бактерицидної дії ЕАВР стосовно мікрофлори живильної води та дифузійного соку. Показано, що використання біполярної мембрани МБ-3 з покращаними електрохімічними характеристиками й удосконалених гідродинамічних режимів забезпечує підвищення ефективності процесу електромембранної підготовки екстрагента й економії витрат електроенергії. З'ясовано, що здійснення електромембанної обробки дозволяє зменшити в'язкість і підвищити електропровідність розчинів. Досліджено механізм інтенсифікації процесу екстрагування технології та обладнання. Розроблено апаратурно-технологічну схему дифузійного відділення. Проведено випробування запропонованої електротехнології переробки бурякової сировини за промислових умов.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему комплексної переробки яблук та розроблено технологію одержання пектинових речовин за методом лужного гідролізу зі свіжих яблучних вичавок та використання їх під час виробництва консервованої продукції: желе, повидла, начинки, напоїв. Виявлено оптимальні умови видалення пектинових речовин зі свіжих яблучних вичавок за методом лужного гідролізу, наведено математичні залежності проведення процесу екстракції, установлено вплив ступеня етерифікації пектинових речовин на їх комплексотвірну здатність. Розроблено технологію одержання драглеподібної продукції на основі високометоксильованого пектину з використанням пероксидази. Досліджено механізм процесу драглеутворення пектинових речовин за присутності пероксидази. Розроблено технологію одержання желе на основі високометоксильованого пектину за присутності пероксидази з низьким вмістом цукру.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі процесу екстракції цукру у похилому дифузійному апараті на основі симбіозу авторегресійних і регресійних залежностей, що вперше врахували механізми формування у часі стохастичних властивостей незалежних вхідних параметрів процесу екстракції та його інерційних характеристик. Сформульовано метод комп'ютерного моделювання процесу екстракції цукру, що враховує розподіленість параметрів похилого дифузійного апарата. Одержано метод прогнозування втрат цукристих речовин у відходах дифузійного відділення цукрових заводів із застосуванням теорії нечітких множин та нечіткої логіки. Запропоновано метод імітаційного моделювання на підставі теорії нечітких множин, нечіткої логіки та відомого у теорії розрахунків процесу екстракції "принципу ".

  Скачати повний текст

Розроблено ситуаційний підхід щодо вибору критерію керування та відповідного режиму функціонування утфельного вакуум-апарата періодичної дії. Розроблено способи розв'язання задачі координації роботи технологічного комплексу (ТК) апаратів періодичної дії (АПД), що забезпечують неперервність потоку продукту на вході та виході ТК у неперервно функціонуючому виробництві. Створено нові способи та систему оптимального керування ВАПД для розв'язання задач мінімізації тривалості процесу та максимізації виходу готового продукту. Розроблено логічну модель ВАПД з використанням уніфікованої мови моделювання UML.

  Скачати повний текст

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень стосовно підвищення ефективності роботи сокоочисного відділення бурякоцукрового заводу шляхом оптимізації основних технологічних процесів. За експериментальними функціями розподілу часу перебування елементів потоку у промислових апаратах розраховано їх статистичні характеристики, розроблено гідродинамічні моделі сатураторів і обгрунтовано доцільність їх секціонування, створено кінетичні моделі визначальних хімічних процесів попередньої та основної дефекації, розроблено методи їх оптимізації та порівняльної оцінки схем очищення дифузійного соку. Запропоновано макрокінетичний метод визначення ступеня розкладання цукрози в апаратах сокоочисного відділення та перших корпусах випарної установки, розраховано дійсні хімічні втрати в них.

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-прикладну задачу - підвищення ефективності вилучення сахарози з бурякової сировини й очищення дифузійного соку з застосуванням фізико-хімічних методів інтенсифікації технологічного процесу. Науково обгрунтовано механізм дії коагулянту основного сульфату алюмінію та катіонного флокулянту полігесаметиленгуанідину гідрохлоридом на пектинові речовини під час екстрагування сахарози з бурякової стружки. Удосконалено технологію екстрагування сахарози з застосуванням зазначених реагентів. Визначено ефективність біоцидної дії певних препаратів. Розроблено способи дезінфекції сокостружкової суміші та затверджено три галузеві технологічні інструкції для застосування дезінфікційних засобів у цукровому виробництві. Удосконалено технологію дифузійно-пресового вилучення сахарози. Розроблено технологію вилучення сахарози з застосуванням механічного розкриття бурякових клітин і хімічного впливу коагулянту чи флокулянту. Наведено результати промислових випробувань розроблених способів.

  Скачати повний текст