Совершенствование функциональных подсистем управления бумажного производства на основе координирующего нечеткого регулятора и кросскорреляционных измерителей

Действующие системы управления процессом формирования бумажного полотна с регуляторами уровня массы и давления в напускном устройстве не обеспечивают желаемых показателей качества. В тоже время применение высокоточных и помехозащищенных алгоритмов управления на базе экстремальных и предиктивных регуляторов снижает быстродействие систем. Таким образом, дальнейшее повышение эффективности системы управления процессом формирования бумажного полотна возможно в рамках APC-управления и нечеткой логики. Введение в систему кросскорреляционных оптических вычислителей скорости позволит сформировать данные об основных параметрах потока бумажной массы в моменты формирования полотна на сетке машины, что является необходимым и достаточным для внедрения в экстремальные системы управления регулятора соотношения скоростей, повышающего их быстродействие. Для замещения каскадного соединения регуляторов в системах управления процессом формирования бумажного полотна предлагается использовать координирующий нечеткий регулятор и методы нечеткого управления, позволяющие “развязать” между собой выходные сигналы с экстремального регулятора, регуляторов соотношения скоростей и общего давления, предназначенные для одного исполнительного механизма – компрессора. Таким образом, применение дополнительного контура стабилизации соотношения скоростей и координирующего нечеткого управления на 59.4% повысило быстродействие систем управления процессом формирования бумажного полотна по сравнению с экстремальными регуляторами и позволило снизить дисперсию веса полотна бумаги на 1.4%, что подтверждается актами внедрения на предприятии ОАО “МАЯК”.

1. Лысова Н.В., Мясникова Н.В. Регулирование веса бумажного полотна на основе метода экстремальной фильтрации для систем реального времени с помощью покадровой обработки сигнала. Инженерный вестник Дона. 2019;5(56). Доступно по: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n5y2019/5882 (дата обращения: 01.10.2020).

2. Тарасов С.М., Азаров В.И., Ковернинский И.Н. Современные тенденции в развитии технологии производства бумаги и картона. Лесной вестник. 2003;5(30):89-92.

3. Пронина Е.В. Пути совершенствования конструкций основных узлов бумагоделательных машин. Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018;2(46):322-331.

4. Fleisher V.L., Chernaya N.V., Bogdanovich N.I. Reduction of energy consumption of paper and cardboard machines in production of glued paper and cardboard. Известия ВУЗов. Лесной журнал. 2019;5(371):188-193(На англ.).

5. Семенов А.Д., Авдеева О.В., Никиткин А.С. Алгоритм экстремального регулирования на основе рекуррентной процедуры метода наименьших квадратов. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2012;1(21):3-12.

6. Авдеева О.В., Артамонов Д.В., Никулин С.В., Семенов А.Д. Экстремальное управление инерционным объектом с запаздыванием в условиях сильных помех. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2014;3(31):54-64.

7. Revunov M.S., Semenov A.D., Nikulin S.V. Fuzzy extremal regulatory system with multidimensional input. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (ICMTMTE 2019). 2020;709 (На англ.).

8. Чернецкая И.В., Чернецкий В.О. Нечеткие регуляторы в системах автоматического регулирования. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2006;2(107):156-159.

9. Ревунов М.С. Совершенствование систем стабилизации параметров потока бумажной массы с использованием кросскорреляционного алгоритма. Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2018;4(26):24-31.

10. Андреев Д.А., Панфилов А.Н., Скоба А.Н. Управление операционными процессами операторов сложных систем. Инженерный вестник Дона. 2017;3(47). Доступно по: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/N3y2017/4322/ (дата обращения: 02.10.2020).