Математичне моделювання процесу обпалювання керамічної плитки

Автор(и)

  • L. I. Chumak Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна
  • V. O. Uzelovsky Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна
  • V. O. Chernenko Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури», Україна

Ключові слова:

математична модель, обпалювання, керамічна плитка, оптимізація

Анотація

Наведено результати досліджень математичної моделі процесу обпалювання керамічної плитки у щілинній печі, з урахуванням динаміки теплового процесу для визначення параметрів устаткування і раціонального закону регулювання температури. Реалізація моделі в середовищі MATLAB Simulink дозволила провести оптимізацію системи. Мета. Розробити і провести дослідження математичної моделі, враховуючи динаміку теплового процесу для визначення параметрів устаткування і раціонального закону регулювання температури, що дозволить підвищити якість керамічної плитки та зменшити енергоємність. Методика. В якості об’єкту для дослідження прийнята щілинна піч для обпалювання керамічної плитки. Досліджувався вплив керуючих і збурюючих чинників на величину температури у печі. На основі отриманих даних, визначене рівняння динаміки об’єкту та передаточна функція щілинної печі за керуючим впливом. Для виконання оптимізації системи регулювання процесу обпалювання розроблено блок-схему моделі процесу, реалізованої в середовищі Simulink пакету програми MATLAB 6.5. Результати. У результаті виконання математичного моделювання процесу обпалювання керамічної плитки у щілинній печі визначено рівняння динаміки об’єкту, передаточну функцію печі за керуючим впливом, проведені розрахунки динамічних параметрів системи з подальшим їх моделюванням за допомогою прикладної програми Simulink пакету моделювання MATLAB 6.5. Проведено оптимізацію системи. Наукова новизна. Створена імітаційна модель печі обпалювання, з урахуванням зовнішніх чинників та визначені раціональні динамічні  параметри елементів системи, устаткування і раціонального закону регулювання температури. Практична значимість. Розроблена і реалізована за допомогою програми MATLAB 6.5 блок-схема математичної моделі процесу обпалювання керамічної плитки та її імітаційна модель, що дозволяє на стадії проектування та налагодження визначити раціональний і бажаний час перехідного процесу, оптимізувати систему, поліпшити якість регулювання процесу обпалювання, зменшити витрати теплоносія.

Біографії авторів

L. I. Chumak, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра автоматики та електротехніки, канд. техн. наук, доц.

V. O. Uzelovsky, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра автоматики та електротехніки, канд. техн. наук, доц.

V. O. Chernenko, Державний вищий навчальний заклад «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури»

Кафедра автоматики та електротехніки,  студ.

Посилання

Martynenko I.I. and Lysenko V.F. Proektirovanie sistem avtomatiki [Design of automation systems].ed. 2. Moskva: Agropromizdat, 1990, 243 p. (in Russian).

Ralko A.V., Krupa A.A. and Plemyannikov N. N. Teplovye processy v texnologii silikatov [Thermal processes in silicate technology]. Kiev: Vyshha shk., 1986, 232 p. (in Russian).

Kubancev V.I., Tarasov A.K., Kalinin A.N., Matveev G.V. and Sokolov A.S. A. s. 857074 SSSR, MKI3 S 04 V 33/32. Sposob avtomaticheskogo regulirovaniya processa obzhiga keramicheskix izdelij v shhelevoj pechi [Сertificate of authorship 857074 USSR, MKI3 S 04 V 33/32. A method for automatically regulating the process of firing ceramic products in a slot furnace]. No. 2836737/29-33, tastement 06.11.1979, published on 23.08.1981, no. 31, 3 p. (in Russian).

Kochetova V.S. Avtomatizaciya proizvodstvennyx processov i ASUP promyshlennosti stroitel'nyx materialov [Automation of production processes and automated control systems of the building materials industry].ed. 2. Leningrad: Strojizdat, 1981, 456 p. (in Russian).

Bejko I.V., Bublik B.N. and Zin'ko P.N. Metody i algoritmy resheniya zadach optimizacii [Methods and algorithms for optimization problems solving]. Kiev: Vysshaya shkola, 1983, 512 p. (in Russian).

D'yakonov V. Simulink 4: Special'nyj spravochnik [Simulink 4: Special reference book]. Sankt-Peterburg: Piter, 2002, 528 p. (in Russian).

D'yakonov V. Mathcad 2000: uchebnyj kurs [Mathcad 2000: training course]. Sankt-Peterburg: Piter, 2000, 592 p. (in Russian).

Popovich M.G. and Kovalchuk O.V. Teorіia avtomatychnoho keruvannia [The theory of automatic control].ed. 2. Kyiv: Lybid, 2007, 656 p. (in Ukrainian).

##submission.downloads##

Номер

№ 6 (2017)

Розділ

Наукові дослідження

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження  наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).

 Договір про передачу авторського права