Адаптивна система керування температурним режимом процесу екструзії полімерних матеріалів

Автор(и)

  • Олексій Жученко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» пр. Перемоги, 37, корп. 19, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0001-5611-6529

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24625

Ключові слова:

екструдер, система керування, адаптація, регулятор, ідентифікація моделі, температурний режим, полімер

Анотація

Представлена адаптивна система керування температурним режимом екструдера у режимі нормальної експлуатації. Дано обґрунтування необхідності якісного керування температурним режимом, для чого запропоновано використовувати принцип адаптації. Наведено результати дослідження адаптивної системи керування з різними методами ідентифікації параметрів моделі та різними структурами адаптивного регулятора. На підставі проведених досліджень запропоновано найбільш ефективну структуру адаптивної системи керування.

Біографія автора

Олексій Жученко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» пр. Перемоги, 37, корп. 19, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації хімічних виробництв

Посилання

  1. Ким, В. С. Теория и практика экструзии полимеров [Текст] / В. С. Ким. – КОЛОСС, 2005. – 568 с.
  2. Раувендаль, К. Экструзия полимеров [Текст] / К. Раувендаль. – СПб.: Профессия, 2006. – 768 с.
  3. Tadmor, Z. Principles of Polymer Processing [Text] / Z. Tadmor, C. G. Gogos. – Wiley Interscience, 2006. – 961 p.
  4. Wang, Y.- T. Modelling and Control for a Thermal Вarrel in Plastic Molding Process [Text] / Y.-T. Wang, S.-L. Wu // Tamkang Journal of Science and Engineering. – 2006. – Vol. 9, № 2. – P. 129–140.
  5. Dubay, R. Temperature control of injection molding. Part 2: Controller design, simulation, and implementation [Text] / R. Dubay, C. Diduch, W.G. Li // Polym.Eng. Sci. – 2004. – № 44, no. 12. – P. 2318–2326.
  6. Dassau, E. Modeling and temperature control of rapid thermal processing [Text] / E. Dassau, B. Grosman, D. R. Lewin // Comput. Chem. Eng. – 2006. – № 30, no. 4. – P. 686–697.
  7. Раувендаль, К. Выявление и устранение проблем в экструзии [Текст] / К. Раувендаль, М. П. Норега, Х. Харрис. – СПб.: Профессия, 2008. – 328 с.
  8. Tsai, С.-С. Fuzzy supervisory predictive PID control of a plastics extruder barrel [Text] / Ching-Chih Tsai, Chi-Huang Lu // Journal of the Chinese Institute of Engineers. – 1998. – № 21. – P. 619–624.
  9. Ravi, S. Design of Intelligent Self-Tuning GA ANFIS Temperature Controller for Plastic Extrusion System [Text] / S. Ravi, М. Sudha, Р. Balakrishnan // Hindawi Publishing Corporation Modelling and Simulation in Engineering Volume. – 2011. –№ 12.– P. 611–624.
  10. Abeykoon, С. Extruder Melt Temperature Control With Fuzzy Logic [Text] / C. Abeykoon, K. Li, M. McAfee, P. J. Martin, G. W. Irwin // Preprints of the 18th IFAC World Congress Milano (Italy), 2011. – P. 8577–8582.
  11. Yusuf, I. Temperature Control for Plastic Extruder Used Fuzzy Genetic Algorithms [Text] / I. Yusuf, N. Iksan, N.A. Suryana Herman // Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer scientists. – 2010. – №2.
  12. Хобин, В. А. Управление процессом экструдирования растительного сырья в условиях ограниченности ресурсов и неопределенностей [Текст] : cб. докл. II Всеукр. науч.-практ. конф./ В. А. Хобин, В. Б. Егоров // Информационные технологии и автоматизация – 2009. – Одесса: ОНАПТ, 2009. – С. 30–31.
  13. Эйкхофф, П. Основы идентификации систем управления [Текст] : учебник / П. Эйкхофф. – М.: Мир, 1975. – 683 с.
  14. Антонов, В. Н. Адаптивное управление в технических системах [Текст] / В. Н. Антонов, В. А. Терехов, И. Ю. Тюкин. – СПб.: изд-во С.-Петербургского университета, 2001. – 244 с.
  15. Методы робастного, нейро – нечеткого и адаптивного управления [Текст] / Под ред. Н. Д. Егупова. – М.: Изд-во МТТУ им. Н. Э.Баумана, 2002. – 744 с.
  16. Жученко, О. А. Адаптивне керування процесом екструзії пластичних мас [Текст] / О. А. Жученко, Л. Д. Ярощук // Контроль і управління в складних системах (КУСС-2008): доповіді IX Міжнародної конференції, 21-24 жовтня 2008р, Секц.4, Вінниця, ВПІ, 2008. – 15 с.
  17. Острем, К. Системы управления с ЭВМ [Текст] : учебник / К. Острем, Б. Виттенмарк. – М.: Мир, 1987. – 480 с.
  18. Lu, Q. Model and strategies for computer control of a twin-extruder [Text] / Q. Lu, S. J. Mulvaney, F. Hsieh, H. E. Huff. – Food Control, 4,1993. – P. 25–33.
  19. Александровский, Н. М. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами [Текст] : учебник / Н. М. Александровский, С. В. Егоров, Р. Е. Кузин. – М.: Энергия, 1979. – 272 с.
  20. Soderstrom, T. A theoretical analysis of recursive identification metods [Text] / T. Soderstrom, L. Ljung, I. Gustavsson // Automatica. – 1978. – Vol.14, № 3. – P. 231–244.
  21. Жученко, О. А. Дослідження алгоритмів ідентифікації параметрів моделі в адаптивній системі керування екструдером [Текст] / О. А. Жученко, П. І. Бідюк // Адаптивні системи автоматичного управління // Міжвідомчій науково-технічний збірник. – 2010. – Вип. 16 (36). – С. 147–154.
  22. Kim, V. S. (2005). Theory and practice of polymer extrusion. Koloss, 568.
  23. Rauvendal, К. (2006). Polymeric extrusion. St. Petersburg.: Professiya, 768.
  24. Tadmor, Z., Gogos, C. G. (2006). Principles of Polymer Processing. Wiley Interscience, 961.
  25. Wang, Y.-T., Wu, S.-L. (2006). Modelling and Control for a Thermal Вarrel in Plastic Molding Process. Tamkang Journal of Science and Engineering, Vol. 9, № 2, 129–140.
  26. Dubay, R., Diduch, C., Li, W. G. (2004). Temperature control of injection molding. Part 2: Controller design, simulation, and implementation. Polym.Eng. Sci., №44, no. 12, 2318–2326.
  27. Dassau, E., Grosman, B., Lewin, D. R. (2006). Modeling and temperature control of rapid thermal processing. Comput. Chem. Eng., № 30, № 4, 686–697.
  28. Rauvendal, К., Norega, M. P., Harys, H. (2008). Identification and elimination of problems in extrusion. St. Petersburg.: Professiya, 328.
  29. Tsai, С.-С., Tsai, C.-C., Lu, C-H. (1998). Fuzzy supervisory predictive PID control of a plastics extruder barrel. Journal of the Chinese Institute of Engineers, Vol. 21, Issue 5, 619-624.
  30. Ravi, S., Sudha, М., Balakrishnan, Р. (2011). Design of Intelligent Self-Tuning GA ANFIS Temperature Controller for Plastic Extrusion. Hindawi Publishing Corporation Modelling and Simulation in Engineering, Vol. 12, 611-624.
  31. Abeykoon, С., Li, K., McAfee, M., Martin, P, Irwin, G. (2011). Extruder Melt Temperature Control With Fuzzy Logic. Preprints of the 18th IFAC World Congress Milano (Italy), 8577–8582.
  32. Yusuf, I., Iksan, N., Suryana Herman, N. A. (2010). Temperature Control for Plastic Extruder Used Fuzzy Genetic Algorithms. Proceedings of the International MultiConference of Engineers and Computer scientists, Vol. 2.
  33. Hobin, V. А., Egorov, V. B. (2009). Managing the process of extrusion plant materials under conditions of limited resources and uncertainty. «Information technology and automation – 2009», Odessa, 30–31.
  34. Eykhoff, P. (1975) Basics identification management systems. Moscow, 683.
  35. Antonov, V. N., Terehov, V. A., Tukin, I. Y. (2001). Adaptive control in engineering systems. St. Petersburg, 244.
  36. Egupov, N. D. (2002). Robust methods, neuro - fuzzy and adaptive control. Moscow, 744.
  37. Zhuchenko, О. А., Yaroschuk, L. D. (2008). Adaptive process control extrusion plastics. Monitoring and control of complex systems (MCCS-2008): Vonnitsa, 15.
  38. Ostrem, К, Vittenmark, B. (1987). Control system with computer. Moscow, 480.
  39. Lu, Q., Mulvaney, S. J., Hsieh, F., Huff, H. E. (1993). Model and strategies for computer control of a twin-extruder. Food Control, 4, 25-33.
  40. Aleksandrovskiy, N. М., Egorov, S. V., Kuzin, R. E. (1979). Adaptive systems of automatic control of complex technological processes. Moscow, 272.
  41. Soderstrom, T., Ljung, L., Gustavsson, I. (1978). A theoretical analysis of recursive identification metods. Automatica, Vol.14, №3, 231-244.
  42. Zhuchenko, О. А., Bidyuk, P. I. (2010). Research algorithms identify the model parameters in the adaptive control system extruder. Adaptive automatic control system, Vol. 16 (36), 147-154.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-06-25

Як цитувати

Жученко, О. (2014). Адаптивна система керування температурним режимом процесу екструзії полімерних матеріалів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(2(69), 57–61. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.24625

Номер

Том 3 № 2(69) (2014): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Системи управління в промисловості

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Олексій Жученко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.