Методы интеллектуального управления процессами обжарки кофе
Скачать 271.96 Kb.
|
На правах рукописиБОЛДИНА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА МЕТОДЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ОБЖАРКИ КОФЕ Специальность 05.13.06 – «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в пищевой промышленности)» АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2010 Работа выполнена на кафедре электрооборудования и автоматики Российского государственного аграрного заочного университета (РГАЗУ) Научный руководитель: доктор технических наук, профессорСолдатов Виктор Владимирович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Судник Юрий Александрович; кандидат технических наук, доцент Татаринов Александр Владимирович Ведущая организация: НИИ «Агроприбор»Защита состоится «____»_________ 2010 г. в ______ часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.02 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, 11, в ауд. _____С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета пищевых производств. Автореферат разослан «______» ____________ 2010 г. Ученый секретарь Совета, к.т.н., доцент Н.О. Воронина ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. В России кофе – второй по популярности после чая напиток. Его пьют 83% россиян, в основном – в крупных городах (на долю Москвы и Санкт-Петербурга приходится до 30% всех продаж кофе в России). Так, в Москве потребление кофе в год составляет 8 – 12 тыс. тонн (т.е. около 1 кг в год), а в среднем по России на душу населения приходится около 0,6 кг. По данным социологических исследований, Россия занимает четвертое место в мире по потреблению кофе на душу населения – 0,6 кг в год после Финляндии (11,8 кг), США (3,9 кг) и Англии (2,4 кг). При переработке кофе важное значение имеет его обжарка, представляющая собой сложнейший процесс, в котором отсутствует определенная стандартная технология производства и, следовательно, требуются глубокие практические знания и умения специалистов. Интенсивное тепло в процессе обжарки активизирует сложную химическую реакцию. Кофейное зерно теряет около 20% влаги, а на поверхности зерна начинают выделяться углеводы и эфирные масла, содержащиеся внутри, что и придает кофе яркий аромат и вкус. Если же процесс обжарки продолжить, сахар начинает обугливаться, из-за чего постепенно теряются специфические свойства зерна и проявляется горечь обугленного сахара. При повышении температуры начинается разрушение целого ряда химических веществ, влияющих на вкус кофе, появляется горький привкус, пропадает свойственный каждому сорту кофе ароматический букет. Вкус разных сортов кофе начинает сближаться. Чтобы этого не происходило, необходимы строгий контроль температуры и длительности обжарки. Поэтому целесообразно разработать методы интеллектуального управления температурой обжарки кофе, эффективные при отсутствии достоверной информации о действующих на объект возмущениях, а также уточнить в процессе обжарки каждой партии кофе ее оптимальные температуру и длительность, с целью достижения наилучших показателей качества готового продукта. Объект исследования – технологические процессы обжарки кофе. Предмет исследования – методы управления процессами обжарки кофе, эффективные в условиях информационной неопределенности. Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключается в разработке методов интеллектуального управления обжаркой кофе, эффективных в условиях информационной неопределенности относительно динамических характеристик объекта и статистических характеристик возмущающих воздействий. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: 1. Разработать метод робастного управления теплообменными процессами в ростере, эффективный в условиях информационной неопределенности относительно статистических характеристик возмущающих воздействий и наличии погрешностей параметров передаточных функций объекта. 2. Разработать методы коррекции управления по отношению к задающим и контролируемым возмущающим воздействиям. 3. Разработать метод расчета параметров настройки регуляторов в системах с неточно заданными параметрами объекта. 4. Разработать метод идентификации систем управления обжаркой кофе на основе нечеткого логического вывода с использованием модели Мамдани. 5. Разработать метод идентификации систем управления обжаркой кофе на основе нечеткого логического вывода с использованием модели Сугэно. 6. Разработать метод синтеза нечетких регуляторов, с учетом существующих технических и технологических ограничений. Методическая база и методы исследования. Решение поставленных задач проведено на основе применения теорий автоматического управления, вероятностей и математической статистики, линейной алгебры, оптимизации, интегральных преобразований, дифференциальных уравнений, а также методов системного и функционального анализов. Достоверность теоретических положений подтвердилась проверкой полученных результатов на компьютерных имитационных моделях, а также испытаниями разработанных методов интеллектуального управления на действующем оборудовании предприятия пищевой промышленности ООО "КАФФА ИНДАСТРИЗ" (г. Москва). Научная новизна исследований заключается в следующем: 1. Разработан метод робастного управления теплообменными процессами в ростере с использованием интегрального квадратичного критерия, эффективный в условиях информационной неопределенности относительно статистических характеристик возмущающих воздействий. 2. Разработаны методы коррекции управления по отношению к задающим и контролируемым возмущающим воздействиям. 3. Разработан метод расчета параметров настройки регуляторов в системах с неточно заданными параметрами объекта. 4. Разработан метод идентификации систем управления обжаркой кофе на основе нечеткого логического вывода с использованием моделей Мамдани и Сугэно. 5. Разработан метод синтеза нечетких регуляторов с учетом существующих технических и технологических ограничений. Внедрение результатов исследований. Результаты исследований использованы: 1. При создании АСУТП обжаркой кофе на предприятии пищевой промышленности ООО "КАФФА ИНДАСТРИС" (г. Москва). 2. В учебном процессе, т.е. в методических пособиях, лабораторных работах и лекциях для студентов Российского государственного аграрного заочного университета (РГАЗУ). Апробация. Основные положения и результаты исследований по теме диссертации доложены, обсуждены и одобрены на: Всероссийской научно-практической конференции «Интеллект. Инновации. Информация. Инвестиции. Инфраструктура», г. Москва, 2010 г.; II Ежегодной Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий», г. Новосибирск, 2010 г. Публикации. Теме диссертации посвящены 8 научных работ, в которых изложены ее основные положения. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Она изложена на 164 страницах, включая 7 таблиц, 52 рисунка, список литературы из 165 наименований и два приложения. На защиту выносятся следующие основные положения: 1. Метод робастного управления температурой внутренней среды машины для обжарки кофе (ростера). 2. Методы коррекции управления по отношению к задающим и контролируемым возмущающим воздействиям. 3. Метод синтеза нечетких ПИД-регуляторов с учетом существующих технических и технологических ограничений. 4. Метод идентификации систем управления обжаркой кофе на основе нечеткого логического вывода. Совокупность сформулированных и обоснованных научных положений, а также результаты их практической реализации и внедрения в производство представляют собой решение актуальной задачи по разработке методов интеллектуального управления обжаркой кофе в условиях информационной неопределенности относительно динамических характеристик объекта и статистических характеристик возмущающих воздействий. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Рабоч ая учебная программа дисциплины Системы управления химико-технологическими процессами Это одна из основных дисциплин профиля, так как без знания современных систем управления технологическими процессами невозможно сознательно... | | Специальные, редкие и малоизвестные рецепты кофе Сейчас известно множество рецептов приготовления кофе и кажется уже трудно придумать что-то новое. Однако можно воспользоваться старинными... |
| Компания almafood s. A. рада предложить Вам кофе alta roma- 100 итальянский кофе | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сущность качества и управления им, основные методы управления качеством, сферы приложения методов управления качеством, сферы приложения... |
| Генетика-наука о наследственности и изменчивости организмов. Генетика-... Ректор Академик го дпо рамн л. К. Мошетова), кафедра анестезиологии и реаниматологии (зав каф проф. И. В. Молчанов) | | Ооо «алмафуд» 115487, Москва, Нагатинская ул., дом. 16 Окпо 84082552,... Компания almafood рада представить Вам кофе для HoReCa тм alta Roma- 100 итальянский кофе |
| Развитие социальной ответственности бизнеса как инструмента совершенствования... Работа выполнена на кафедре социальной политики и управления социальными процессами Академии труда и социальных отношений | | Рецептура кофейных напитков с натуральными ингредиентами. В данной... Не смотря на то, что кофе содержит кофеин и обладает возбуждающим эффектом, существует несколько рецептов с выраженным успокаивающим... |
| Рабочая программа дисциплины Целью дисциплины является изучение принципов и методов аппаратного и программного обеспечения систем управления технологическим оборудованием... | | Совершенствование процесса управления развитием малого бизнеса на... Диссертация выполнена на кафедре менеджмента и государственного и муниципального управления Таганрогского института управления и... |
 | Спортивный менеджер кто это? ФКиС в обществе и разработка механизма целенаправленного эффективного управления этими процессами. Спортивный менеджер специалист,... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Требования, предъявляемые к проектам. Методологические аспекты управления проектной деятельностью. Технологии и методы управления... |
| Обзор современных систем управления бизнес-процессами Агапова Татьяна, математико-механический факультет, 2 курс | | Вопросы к экзамену по специальности 14 Список рекомендуемой литературы 16 Методология моделирования и инструментальные средства управления бизнес-процессами 10 |
| Разработка и исследование моделей поведения динамических объектов... Специальность: 05. 13. 18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ | | Совершенствование процесса управления охлаждением заготовок мнлз в асу тп Специальность 05. 13. 06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (в промышленности) |
