БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 26 |

«Сборник научных трудов III Международный форум Инновационные технологии обеспечения безопасности и качества продуктов питания. Проблемы и перспективы V Международная ...»

-- [ Страница 11 ] --

Задачи контроля и управления процессом гранулирования могут быть разделены на группы: контроля и управления транспортно-технологическим оборудованием, обеспечивающим подачу рассыпного комбикорма в надпрессовые бункеры, размещение гранулированного комбикорма в складе готовой продукции и отпуск его потребителям;

контроля и управления процессами прессования, охлаждения, сортирования и измельчения гранул.

Задачи первой группы относятся к задачам управления материальными потоками непрерывно-дискретного типа и сводятся к выполнению следующих операций:

идентификация маршрута, который в данный момент требуется включить или отключить;

изменение состояния маршрута. Из второй группы наиболее сложной и эффективной является задача управления работой пресс-грануляторов.

Технико-экономическая сущность задачи выражена критерием управления процессом, который формируется следующим образом: обеспечение максимальной производительности пресса при ограничении на качество гранул и удельные затраты энергетических ресурсов.

Анализ характеристик стадий и материальных потоков технологических процессов производства гранулированных комбикормов, оценка влияния состояния сырья на качество готовой продукции, влияние схем производства на качество получаемых комбикормов показали, что для реализации АСУТП необходимы: 1) входная информация:

значение токовой нагрузки главного привода пресса;

значение скорости питателя пресса;

состояние механизмов и датчиков комплекса;

значение производительности пресса или величины, косвенно отражающей производительность пресса;

значение величин, изменение производительности питателя на входе пресса;

изменение расхода пара;

изменение положения рабочих органов пресса.

Алгоритм решения задачи состоит из 2 частей: управления прессом в стационарном режиме;

управление прессом в режиме пуска.

Обзор и анализ существующих схемАСУ ТП производства гранулированных комбикормов показал, что применяемые системы предназначены для управления основными технологическими операциями с применением информационных и интеллектуальных методов с целью повышения эффективности производства комбикормов и реализуют информационные, управляющие и вспомогательные функции.К информационным функциям системы относятся:

- контроль уровня продукта в емкостях;

- контроль состояния технологических линий, отдельны механизмов, приводов и регулирующих органов;

- контроль значений режимных параметров пресс-грануляторов;

- контроль выполнения производственного задания;

- контроль действий оператора;

- контроль действий обслуживающего персонала по ликвидации последствий аварийных ситуаций;

- предоставление оператору информации о состоянии цеха гранулирования как технологического объекта управления.

Система выполняет следующие управляющие функции:

- управление подачей рассыпного комбикорма в надпрессовые бункеры;

- управление работой npecc-грануляторов в пусковом и стационарном режимах;

- управление подачей гранулированного комбикорма в склад готовой продукции;

- управление отпуском комбикорма на автомобильный и железнодорожный транспорты;

ликвидацию аварийных ситуаций.

Состав вспомогательных функций АСУ ТП:

производственном задании и состояния его выполнения, количестве и размещении готовой продукции, аварийных ситуациях, простоях оборудования;

- предоставление оператору информации о текущем состоянии оперативной памяти ЭВМ.

По функциональному назначению система подразделяется на:

- технические средства централизованного контроля и управления;

- промежуточные технические средства, дополняющие устройствосвязи с объектом;

периферийные технические средства.

Дальнейшее развитие автоматизации процесса гранулирования будет осуществляться путем:

- расширения функций, выполняемых автоматизированной системой управления технологического процесса;

- совершенствования алгоритмов управления;

- совершенствования структуры и повышением надежности комплекса технических средств вычислительной техники.

технологическими процессами. Учеб. для вузов// M.M. Благовещенская, Л.А. Злобин. – М.:

Высш. шк., 2005.- 768 с.

многокомпонентных пищевых масс. Монография // – М.:ООО «Франтера», 2009. - 281 с.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СТЕНДА

BALL&BEAMС УГЛОМ НАКЛОНА ЖЕЛОБА КАК ИЗБЫТОЧНОЙ

Александр Яковлевич Красинский, д. ф.-м. н., проф. кафедры ИТАС МГУПП Широко используемый [1] для изучения методов управления нелинейными системами стенд BALL&BEAM имеет в своем составе механическую компоненту с исполнительным двигателем и контур управления.

Необходимые для описания механической части стенда координаты являются независимыми. Одна из них является избыточной, так как на систему наложена геометрическая связь - расстояние между точками А и В постоянно.

Из аналитического вида этой связи - нелинейного тригонометрического уравнения (где ОА =L, AB =l, d – радиус колеса) невозможно выразить один угол через другой.

Строгое рассмотрение требует учитывать нелинейный характер связи. Однако [1-6] при построении модели геометрической связи (2)без всякого обоснования совершается переход к ее линейному приближению, что делает некорректными попытки анализа влияния нелинейных процессов в контуре управления такими установками на их динамику.

Для математического моделирования динамики систем с избыточными координатами Шульгиным М.Ф. [7] была предложена такая форма уравнений, применение которой дает возможность достаточно просто построить строгую нелинейную модель [9-13] механической компоненты этого мехатронного стенда и провести полное исследование его динамики.

1.Уравнения М.Ф. Шульгина. Пусть конфигурация механической системы задана параметрами, взятыми в числе, превосходящем число степеней свободы. На эти параметры наложены геометрические связи Если продифференцировать эти связи по времени и выразить зависимые скорости через независимые, получим линейные (голономные) дифференциальные связи в виде Для таких систем удобно использовать уравнения в избыточных координатах в форме М.Ф. Шульгина [7, 8-12], число которых равно числу степеней свободы ( j 1, n ):

T (q1,, qnm, q1,, qn ) - результат исключения из кинетической энергии T (q1,, qnm, q1,, qnm ) (кинематических ) связей. Q s (потенциальные и непотенциальные) силы, отнесенные к координатам q1,, qn,, qn m 2. Применение уравнений Шульгина М.Ф. В исследовании стенда BALL&BEAM этот подход позволяет рассматривать все равновесия этого стенда, определяемые уравнениями связи (1) при характеристическое уравнение системы первого приближения уравнений возмущенного движения (при приложении соответствующего стабилизирующего воздействия) имеет один нулевой корень. Таким образом, устойчивость равновесия стенда возможна только в критическом случае [13-14] по меньшей мере одного нулевого корня. А в таких ситуациях обоснованный вывод об устойчивости не может быть получен без анализа нелинейных членов уравнений возмущенного движения. Таким образом, необходимо применять строгие методы нелинейной теории устойчивости, что и было проделано в работах [8-12], в которых подробно рассмотрены задачи устойчивости и стабилизации одного типа положений равновесия, определяемого уравнением (3).

Это уравнение имеет три корня:

реальном стенде одна и та же конфигурация, при которой угол поворота колеса лежит во второй четверти.

В данной работе проводится анализ структуры уравнений возмущенного движения в окрестности равновесия. Примем за обобщенную координату r = ОР, а за избыточную координату – угол наклона желоба. Тогда кинематическое уравнение связи возьмем в виде Потенциальная энергия в этом случае имеет вид Для кинетической энергии будем иметь Первое уравнение Шульгина в рассматриваемом случае будет иметь тот же вид, как и в (8), а второе уравнение примет вид Действующая по этой координате непотенциальная обобщенная сила воздействием (представляющим собой момент, действующий со стороны якоря двигателя на колесо). Принципиальное по сравнению с равновесием 0 отличие структуры уравнений движения в окрестности положения равновесия с ненулевым углом поворота приводного колеса в том, что в выражении появляются новые линейные по возмущению угла наклона желоба члены, обусловленные тем, что здесь производная Здесь для возмущений координат введены следующие обозначения Aguilar-Ibanez С., Suarez-Castanon M.S., de Jesu s Rubio J. Stabilization of the Ball on the Beam System by Means of the Inverse Lyapunov Approach//Hindawi Publishing Corporation Mathematical Problems in Engineering Volume 2012, Article ID 810597, 13 pages.

doi: 10.1155/2012/ 2. Min-Sung Koo, Ho-Lim Choi, Jong-Tae Lim Adaptive nonlinear control of a ball and beam system using centrifugal force term. //International Journal of Innovative Computing, Information and Control. V. 8, N 9, September 2012. Pp. 5999-6009.

Modeling and control of ball and beam system using model based and non-model based control approaches. // International Journal on smart sensing and intelligent systems, Vol. 5, no. 1, March 2012, Pp. 14-35.

4. Yu W, Ortiz F. Stability analysis of PD regulation for ball and beam system // Proceedings of the 2005 IEEE Conference on Control Applications Toronto, Canada, August 28-31, 2005.

5. Yu W. Nonlinear PD regulation for ball and beam system // Int. Journal of Electrical Engineering Education. 2009.V.46. № 1. P. 59-73.

6. Rahmat M.F., Wahid H., Wahab N.A. Application of intelligent controller in a ball and beam control system// International journal on smart sensing and intelligent systems vol. 3, no.

1 March 2010. P. 45-60.

Шульгин М.Ф. О некоторых дифференциальных уравнениях аналитической динамики и их интегрировании.// Научные труды САГУ. Ташкент. 1958г. 183с.

методов школы М.Ф.Шульгина в применении к задачам устойчивости и стабилизации равновесий мехатронных систем с избыточными координатами.// Сборник научнометодических статей. Теор. Мех. Вып.28.Под ред. проф. Ю.Г. Мартыненко. М: Изд-во МГУ. 2012,С.169-184.

Красинская Э.М., Красинский А.Я. Об устойчивости и стабилизации равновесия механических систем с избыточными координатами. //Наука и образование.

МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. Журн. 2013.№ 03. DOI: 10.7463/0313.0541146.

Красинский А.Я, Красинская Э.М. Моделирование динамики стенда GBB 1005 BALL&BEAM как управляемой механической системы с избыточной координатой.// Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. Журн. 2014. №. 01.DOI:

10.7463/0114.0646446.

Вall&Вeam как мехатронной системы с избыточной координатой. Междунар. конф.

«Восьмые Окуневские чтения», 25-28 июня 2013 г., Санкт-Петербург, Россия. Материалы докладов.с.189- Красинская Э.М., Красинский А.Я. О применении теории критических случаев к задачам стабилизации при неполной информации. Динамические системы: Устойчивость, управление, оптимизация. К 95-летию со дня рождения академика Е. А. Барбашина.

Тез.докл. Междунар. конф., 1-5 октября 2013 г. Минск. С.157-159.

Ляпунов А.М.Собрание соч. Т.2 Изд. АН СССР,Москва- Ленинград.1956. 472с.

Малкин И.Г. Теория устойчивости движения. Наука.Москва.1966. 532 с.

ВОЗМОЖНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СУХОЙ ДЕМИНЕРАЛИЗОВАННОЙ

СЫВОРОТКИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ТВОРОГА

В молочной промышленности был и остается наиважнейший вопрос это-переработка сыворотки. Переработка сыворотки решает сразу несколько проблем: нехватку сырья и утилизацию сыворотки, уменьшая тем самым экологический ущерб, так как она является в 500–1000 раз мощнее сточных вод по загрязняющей способности.

Сегодня только в России молочные предприятия производят 5 миллионов тонн сыворотки. При правильной переработке это серьезные сырьевые ресурсы для пищевой промышленности. Сыворотка богата лактозой и ценнейшими молочными белками (альбуминами и глобулинами). В сыворотку переходит около60% сухих веществ молока, в том числе 30% белков, поэтому она обладает высокой пищевой и биологической ценностью.

По теоретическим расчетам, это более 10,5 тыс. т молочного жира, 163 тыс. т лактозы, 36, тыс. т белковых и 21,8 тыс. т минеральных веществ, без учёта аминокислот, витаминов, ферментов и других минорных компонентов.

Еще десять – пятнадцать лет назад сыворотка в России практически не использовалась в производстве по причине высокого содержания в ней минеральных веществ и молочной кислоты. Но с внедрением современного технологического оборудования произошли большие перемены. Прежде всего, речь идет о мембранных установках, которые в последние годы нашли свое место в молочной отрасли – нанофильтрация, электродиализ, ультрафильтрация. Данные технологии позволили получить деминерализованную сыворотку, удалив излишние соли и снизив кислотность. От натуральной сыворотки деминерализованный сухой продукт отличается улучшенными органолептическими характеристиками, более высоким уровнем растворимости и менее высоким уровнем кислотности. Выделяют несколько степеней деминерализации от 20 до 90%.

Деминерализованная сыворотка успешно используется в биотехнологических процессах молочной промышленности. Продукты получаемые с использованием деминерализованной молочной сыворотки, это: напитки на основе сыворотки;

молочнофруктовые;

кисломолочные напитки, диетические кисломолочные продукты, такие как йогурт и другие, различные виды мягких сыров;

сгущенные молочные продукты;

смеси для мороженого;

цельномолочные продукты;

продукты детского питания;

заменители женского молока. Мороженое и десерты с деминерализованной сывороткой имеют взбитость выше на 15-20%, деминерализованной молочной сыворотки в детских продуктах позволяет приблизить соотношение «сывороточные белки/ казеин» к женскому молоку, для создания смесей для кормления по своему составу аналогичных женскому грудному молоку.

Европейцы активно используют технологию производства сыров из сыворотки, Такие сыры, являются предметом их национальной гордости. Процесс приготовления отличаются в основном температурой, закваской, пропорцией сырья: это может быть смесь сыворотки с молоком или чистая сыворотка, молоко может быть козье, овечье или коровье. Также различной может быть дальнейшая обработка: достижение нужной жирности, консистенции, ароматизация. Один из таких видов сыров известен, как итальянский сыр «рикотта», полученный из сыворотки с добавлением молока или сливок. В Греции –«анфотирос» (смесь молока и сыворотки 9:1), «манури» (из сыворотки козьего или овечьего молока), «мизифра»

(молоко и сыворотка 7:3);

в Норвегии – «флётемюсост», «бруност», коричневый сыр (сыр из сыворотки и сливок);

в Швеции – «гейтост» (молоко, сливки, сыворотка);

в Турции – «лор»

(из сыворотки), в Румынии – «урда» (из сыворотки);

в Швейцарии – «цигер» (из сыворотки);

во Франции – «бреиль» (из сыворотки овечьего молока), «серак» (из сыворотки от сыра бофорт) из французских Альп;

на Кипре – «анари» (из сыворотки);

В России национальным и традиционным продуктом является творог. Это продукт с высокой биологической и пищевой ценностью, обладает высокими диетическими свойствами и хорошей усвояемостью. Он оказывает существенное влияние на суточную белковую потребность в питании. Наличие в нем серосодержащих аминокислот – метионина и лизина, а также холина позволяет использовать творог для профилактики и лечения некоторых заболеваний печени, почек, атеросклероза. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности сердца, центральной нервной системы, для костеобразования и обмена веществ в организме.

Особенное значение имеют соли кальция и фосфора, которые в твороге находятся в состоянии, наиболее удобном для усвоения.

Однако, на сегодняшний день, очень сложно найти натуральный творог, а не творожный продукт с использованием растительных наполнителей, в частности, пальмового масла. Во многих странах его употребление в продукты ограничено в связи с канцерогенным действием. Также известно, что пальмитиновая кислота, в большом количестве способна вызывать скопление холестериновых бляшек в сосудах, что может привести к развитию атеросклероза, тромбоза и других серьезных заболеваний.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |   ...   | 26 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»