zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ОБПАЛЮВАННЯ КЕРАМІЧНОЇ ПЛИТКИ

 

Чумак Л.І., Шепіль Д.С.

Україна, м. Дніпропетровськ,

Придніпровська державна академія будівництва та архітектури

 

Abstract: the result of the calculation mathematical model of roasting process of ceramic bricks with the accounting of dynamic of the process for determination of equipment’s parameters and for rational temperature regulation’s law are presented here. The optimization of the system is carried out with the program of MATLAB 6.5

Keywords: mathematical model, roasing, ceramic brick, optimization.

 

Моделювання - це процес дослідження об’єктів пізнання за допомогою їх моделей. При цьому дослідник має справу не з реальним об’єктом, а з його моделлю. Результати дослідження моделі переносяться на реальний об’єкт.

Математична модель процесу являє собою залежність вихідних величин процесу від вхідних параметрів. Модель створюється на основі теорії термодинаміки. Модель об’єкта управління може бути знайдена на підставі аналізу фізичних законів. В основі цього лежить застосування методу малих відхилень, сутність якого полягає в такому. Використовується запис малих відхилень, як змінний параметр, що входить у рівняння теплового балансу. Потім з одержаного рівняння віднімають вихідні і результат ділять на приріст часу ∆t→0. Отримане співвідношення є математичною моделлю процесу обпалювання [1].

Рівняння теплового балансу зони обпалювання щільової печі має вигляд:

Q1-Q2-Q3=0                                                               (1)

При цьому приймається, що плитка на конвеєрі при в’їзді в зону обпалювання і виїзді(періодично) приносить і несе різну частку тепла. Крім того, зміни , що відбуваються з плиткою, не змінюють кількості тепла в процесі обпалювання. Тоді в рівнянні (1) ураховуються такі потоки тепла:

Q1- тепловий потік газів (первинний) від пальників, Q2-тепловий потік газів(вторинний), що залишає зону обпалювання, Q3- потік теплових втрат через огородження зони обпалювання(стіни і звід печі)

У цьому випадку не враховуються теплові потоки втрат через підсмоктувачі, потоки між зоною охолодження і обпалювання, вплив підсмоктувань і викидів за рахунок теплоносіїв - ці потоки є неконтрольованими збуреннями, а також потоки тепла, що виходять із зони разом із плиткою і на конвеєрі.

Слід зазначити, що потоки Q1 і Q2-керуючі, а Q3-збурення. Регульованою величиною є температура ӨП димових газів(вторинних) у зоні обпалювання. Завдання дослідження полягає у встановленні залежності цієї температури від зміни вхідних величин(керуючих і збурювальних) із часом.

Основним фізичним законом, що зв’язує температуру повітря в зоні обпалювання ӨП від керуючих і збурювальних впливів, є закон збереження енергії, який для процесу обпалювання можна записати так:

                                                               (2)

де с-теплоємність речовини, кдж/(кг·°С); m-маса речовини в об’ємі, кг; Ө-температура речовини, °С; Q-теплові потоки, що впливають на речовину.

Передбачається, що зона обпалювання складається із двох фізичних тіл: повітря (димових газів згорання палива) і огородження, теплофізичні властивості яких сильно відрізняються один від іншого. Отже, теплообмін між повітрям зовнішнім і усередині обпалювального каналу можна записами такою системою рівнянь:

                                                (3)

де сп- питома теплоємність повітря, кдж/(кг·°С);сог-питома теплоємність огородження, кдж/(кг·°С); mп-маса повітря, кг, mог-огородження, кг; Q1,Q2,Q3,Q4– відхилення від розрахункових значень теплових потоків відповідно з повітрям, що надходить у зону обпалювання(первинними димовими газами), і йде в зону підготовки (вторинні димові гази), від повітря усередині зони обпалювання до огорожі і від огорожі до зовнішнього повітря [1].

Після введення динамічних характеристик об’єкта отримуємо передаточну функцію зони обпалювання щільової печі по керуючому впливу[6]:

                                                          (4)

У результаті розрахунків отримуємо передаточну функцію об’єкта регулювання:

                                            (5)

Кожна система автоматичного регулювання складається з регулятора та об’єктів управління(ОУ). Критерієм для правильного вибору закону регулювання може служити значення відношення часу чистого запізнення об’єкта до його постійної часу τ/Т. Якщо це відношення менше 0,2, то вибирають регулятор позиційної дії, при значенні відношення більше 1- імпульсного типу, якщо ж 0,2< τ/Т >1, то - регулятор безперервної дії. Оскільки в нашому випадку Т приблизно 25% від τ , вибираємо регулятор безперервної дії.

Для виконання оптимізації системи управління процесом обпалювання керамічної плитки розглянутої в [2,3], розроблено структурну схему(рис1.):

 

Рис1. Структурна схема САР обпалювання керамічної плитки

 

де ПП-підсилювач потужності; ВМ-виконавчий механізм; Р-регулятор; РО-регулюючий орган; ОР-об’єкт регулювання; ДТ- датчик температури.

Виконуємо розрахунок динамічних параметрів системи з подальшим моделюванням за допомогою прикладної програми Simulink моделювання MATLAB 6.5 [4,5,6]

 

Рис2. Блок-схема обпалювання керамічної плитки в MATLAB 6.5

 

Рис3. Перехідний процес системи до оптимізації

 

Рис.4. Перехідний процес системи після оптимізації

 

Рис.5 Перехідний процес системи після оптимізації за допомогою блоку NCD

 

Висновок: У результаті математичного моделювання було знайдено передаточну функцію системи автоматичного управління обпалювання керамічної плитки, побудовано перехідний процес, за допомогою програми MATLAB 6.5, проведено оптимізацію системи, зменшено час регулювання з 142 до 101 секунд., це дозволить поліпшити якість регулювання процесу обпалювання виробів, зменшити витрати теплоносія.

 

Використана література:

1.     Мартиненко І.І., Лисенко В.Ф. Проектування систем автоматики.-М.:Агропроміздат,1990-243с.

2.     Ралко А.В., Крупа А.А. Теплові процеси в технології силікатів. -К.:Вища школа,1986.-232с.

3.     Бейко І.В., Бублик Б.М. Методи та алгоритми задач оптимізації .-К.:Вища школа,1983.-512с.

4.     Д’яконов В. Simulink4.Спеціальний довідник, СПб, Пітер.-2002.-528с.

5.     Д’яконов В. MATLAB 6:навчальний курс, СПб, Пітер.-2001.-592с.

6.     Чумак Л.І,Шпірько М.В. Математичне моделювання процесу обпалювання керамічної цегли//Вісник ПДАБА-Дн-ськ,2010.-№10.-с.30-34



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info