Информатика и выч. техника \ Автоматизированные информационно-управляющие системы

Анализ и синтез на базе комплекса технических средств гипотетической микропроцессорной системы оптимального управления технологическим процессом и оборудованием технического объекта (Прокатный стан), страница 2

В связи с этим и возникает задача поддержания темпе­ратуры полосы у2на выходе из стана в заданных пределах.

Остывание полосы малой толщины, прокатанной из тяже­ловесных слябов, обусловлено большим временем ее прокатки и большой площадью, через которую теряется тепло. Охлаж­дение полосы происходит за счет излучения тепла с поверхно­сти передачи тепла валкам во время прокатки.

Из уравнения теплового баланса видно, что чем выше скорость прокатки, тем меньше падение температуры из-за поте­ри тепла вследствие излучения с поверхности и контакта с валками. Кроме того, с увеличением скорости прокатки повы­шается количество тепла, выделяющегося в зоне валков и связанного с работой по преодолению сопротивления дефор­мации металла. Следовательно, при достаточно высоких скоростях прокатки повышение количества выделяющегося при деформации тепла может компенсировать потери тепла на излучение и при контакте с валиками.

Существенное влияние на качество проката оказывают изменение входной толщины сляба x1и изменение механичес­ких свойств металла в процессе прокатки, которые проявля­ются в изменении давления на валки при повышении толщи­ны сляба.

Скомпенсировать действие возмущений можно, изменив величину зазора между валками у3 с помощью нажимного устройства, на которое подается соответствующее управляю­щее воздействие U2, и изменив скорость вращения валков U1.

Аварийные ситуации возникают при нарушении ограничений на параметры технологического процесса, в частности при нарушении ограничения на зазор между валками, а имен­но, при y3<y3maxпроизойдет аварийный останов стана.

В момент захвата металла валки действуют на него с си­лой, под действием которой возникает сила трения. Сила тре­ния разлагается на втягивающую и отталкивающую состав­ляющие. Для осуществления захвата необходимо, чтобы втя­гивающая сила была больше отталкивающей. При y3>y3maxэто условие нарушается, и металл не будет захватываться валками.

Результаты исследования

(значения величин, полученные в ходе эксперимента, можно посмотреть в файле Prokat.xls)

Исследование АСУ на стационарность

АСУ в начале эксперимента:

 


АСУ в конце эксперимента:

 



Влияние изменения величины  на  ТОУ:

Влияние фактора  на ТОУ:

Влияние фактора  (толщины сляба) на ТОУ:

Влияние фактора  (температуры сляба) на ТОУ:

Технико-Экономические показатели

Автоматизированное управление (управление в режиме советчика оператора).

ТЭП 1 [Расчет среднего значения]

по (температура проката): 6.0008;

ТЭП 2 [Расчет среднего значения и дисперсии]

по (температура проката): 0.06846.

Упрощенная схема:


Автоматизированное управление (управление с помощью программируемых микроконтроллеров).

ТЭП 1 [Расчет среднего значения]

по (температура проката): 6.0328;

ТЭП 2 [Расчет среднего значения и дисперсии]

по (температура проката): 0.578469.

Упрощенная схема:

 


Результаты регрессионного анализа

ЧИСЛО НЕЗАВИСИМЫХ ПЕРЕМЕННЫХ K = 4

OБЪEM ВЫБОРКИ N = 20

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: X1,X2,Y1

ТАБЛИЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ Т-КРИТЕРИЯ TKR =  2.093

ТАБЛИЦА HOMEPOB ИССЛЕДУЕМЫХ ФУНКЦИЙ

   1 I 1

   2 I 2

   3 I 3

   4 I 4

ДИСПЕРСИЯ Y = 0.498846E+00

ПАРАМЕТРЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ XM И SX

    1  .12000E+01  .59585E+00

    2  .40800E+01  .10575E+01

    3  .41200E+01  .11434E+01

    4  .28280E+01  .84316E+00

ЭЛЕМЕНТЫ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ МАТРИЦЫ

    .100E+01

    .780E-01    .100E+01

   -.149E+00    .983E-01    .100E+01

   -.375E-01   -.117E-01   -.114E-01    .100E+01

ЧИСЛО ОБУСЛОВЛЕННОСТИ МАТРИЦЫ V =  .103597E+01

     ! ФУНКЦИИ,ВКЛЮЧЕННЫЕ В РЕГРЕС- ! ЗНАЧ.ПАРАМЕТРА !    ЗНАЧ.   !

     !    СИОННОЕ УРАВНЕНИЕ         !   РЕГРЕССИИ    ! T-КРИТЕРИЯ !

     !                              !                !            !

     !                 1            !   .3940685E+00 !    19.543  !

     !                 2            !   .3393041E+00 !    16.948  !

     !                 3            !   .8344005E+00 !    41.331  !

     !                 4            !   .2507350E+00 !    12.630  !

  ОСТАТОЧНАЯ ДИСПЕРСИЯ = 0.372876E-02

  ОСТАТОЧНАЯ СУММА КВАДРАТОВ = 0.59660E-01

  ОТНОШЕНИЕ ДИСПЕРСИЙ F = 0.00747

  КОЭФФИЦИЕНТ МНОЖЕСТВЕННОЙ КОРРЕЛЯЦИИ = 0.997

  GAMMA = 11.57

  КОЭФФИЦИЕНТЫ МОДЕЛИ В НАТУРАЛЬНОМ МАСШТАБЕ

 B(1)=  .467113E+00  B(2)=  .226616E+00  B(3)=  .515434E+00  B(4)=  .210033E+00

 B(5)=  .219331E+01

 ----------------------------------------------------------

  ДИСПЕРСИОННАЯ МАТРИЦА ПЛАНА

    .153E+00

   -.805E-02    .480E-01

    .127E-01   -.498E-02    .417E-01

    .414E-02    .414E-03    .906E-03    .742E-01

   -.215E+00   -.167E+00   -.169E+00   -.220E+00    .231E+01

  КОBАРИЦИОННАЯ МАТРИЦА КОЭФФИЦИЕНТОВ

    .571E-03

   -.300E-04    .179E-03

    .473E-04   -.186E-04    .156E-03

    .154E-04    .154E-05    .338E-05    .277E-03

   -.802E-03   -.621E-03   -.631E-03   -.821E-03    .861E-02

  ОЦЕНКИ КОЭФФИЦИЕНТОВ  .46711      .22662      .51543      .21003      2.1933   

Автокорреляционная функция имеет следующий вид:

Задача оптимизации

D: {                      }

Результат:

Точка 1:                             x1 = 3.000;

                             x2 = 0.5;

                             u1 = 3.5;

                             u2 = 2.297;

Скачать файл