Інтелектуальне сценарно-синергетичне керування технологічним комплексом цукрового заводу – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня ступеня доктора філософії за спеціальністю 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» – Національний університет харчових технологій Міністерство освіти і науки України, Київ, 2023.
Робота присвячена питанням збільшення ефективності роботи технологічного комплексу цукрового заводу шляхом визначення атрактивних ситуаційно-значущих зон для задач сценарного керування, і на основі оперативної інтелектуальної аналітичної обробки даних реалізувати ефективні ресурсоощадні стратегії управління з використанням інтелектуальних механізмів.
Проаналізовано технологічний процес цукрового виробництва як складний об’єкт керування, оцінка рівня систем автоматизації дифузійного, сокоочисного і випарного відділень. Сформульовано проблеми керування матеріальними потоками цукрового заводу. Окреслено перспективи розвитку технологічного комплексу цукрового заводу на основі принципів і методів сучасної теорії автоматичного управління організаційно-технічними об'єктами.
Визначено, що процес виробництва цукру має характеристики складної технологічної системи. Варто підкреслити, що існують процеси з різними фізико-хімічними явищами, багатофакторністю, нестаціонарністю, високою невизначеністю, нелінійністю та складністю. характер поведінки. Ці характеристики об’єктів вимагають використання передових теоретичних і практичних методів і базуються на сучасних інформаційних технологіях.
Шляхом системного аналізу, експертних опитувань та когнітивного моделювання визначили пріоритетні технічні чинники, які покращують якість продукції, підвищують продуктивність обладнання та знижують питомі витрати матеріальних ресурсів у виробництві цукру.
Проведений аналіз часових рядів основних змінних процесів дефекосатурації. Здійснено фільтрацію часових рядів, одержаних з реального об’єкта. Визначались показники Ляпунова як кількісна міра. Ці показники є одними з найважливіших характеристик атрактора, вони дозволяють визначити:
• ентропію динамічної системи;
• фрактальну розмірність атрактора;
• характерний час передбачуваності системи;
• поведінку системи.
Показники Ляпунова слугують мірою хаотичності динамічної системи. Ці показники в досліджуваних часових дають зрозуімим те, що поведінка системи є не визначеною, хаотичною.
Проведено реконструкцію хаотичних атракторів системи відповідно до теореми Такенса. Аналіз складного поведінки об'єкта, який в свою чергу включає хаотичні прояви поводження, проводиться за показниками кореляційної розмірності системи, кореляційної ентропії Колмогорова, показника Херста і фрактальної розмірності. Отримані результати дозволили зробити висновок про наявність ділянок у часових рядах з проявами детермінованого поведінки і з переходами в хаотичний або стохастичний режими, тобто утворенням дисипативних просторово-часових структур.
Технічний комплекс цукрового заводу синтезовано з системою спільного керування.Тому організація ресурсозберігаючих керуючих впливів за заданими атракторами забезпечує відображення оптимального режиму роботи об’єкта.
З використанням сучасних інформаційних технологій створено структуру, алгоритм та програмне забезпечення системи автоматизації управління технологічним комплексом цукрового заводу.
Імітаційне моделювання та виробничі випробування запропонованого технічного рішення показали, що покращується якість продукції, підвищується ефективність виробництва на 1,9%, зменшується енерговитрата на 3,6%, зменшуються втрати цукру на 0,08%.
Розроблене алгоритмічне та програмне забезпечення передано до впровадження на ВАТ Кашперівський цукровий завод. Також матеріали використовується у навчальному процесі в Національному університеті харчових технологій. Така довідка додається.
Ключові слова: сценарно-синергетичне керування, автоматизований технолоічний комплекс, якість, інтелектуальна система керування, відділення дефекосатурації, системи управління, цукор, ідентифікація, автоматизація, математична модель, технологічний процес, вейвлет перетворення, математичне моделювання, модель, нейронні мережі.
