The paper proposes the structure and the main automated system modules for calculating the annealing modes of glass products. There is the problem of modeling temperature fields for cylindrical products with asymmetric convection-radiation heat exchange with the environment and enclosing surfaces of technological equipment. The author formulated the possibility of solving the two-dimensional temperature problem in the Matlab programming environment. There was the parabolic function in the performance of the temperature field-modeling problem in cylindrical glass products. This is one of the Matlab tools for solving differential equations of parabolic type with complex boundary conditions. There are the programs based on the standard fmincon function in Matlab that allow to identify the coefficients of artificial convective heat exchange between the air and the product surface in each of the zones by using the determinate thermal material characteristics and the temperature-time regime parameters in the annealing furnace. There is a parameter identification example of the convective-radiation heat transfer in the sort glassware (glasses) annealing furnace based on the temperature field-modeling program in Matlab. The author considered the program development features associated with the need to take into account the changing initial and boundary conditions at each temperature-time stage annealing of the product. There are the program codes of the main program, the modeling temperature field functions the CilinderHolParabolic1 and the boundary conditions boundaryFileHolParabolic1. The author studied the program results and demonstrated a good match of the convective heat transfer coefficients with their physically reasonable values in artificial convective heat exchange in annealing furnaces of glassware. The attained condition identification results of the convective-radiation heat exchange with the environment and enclosing surfaces we can use to optimize the heat treatment of cylindrical products.
В статье рассмотрена постановка задачи расчета настроек типовых общепромышленных регуляторов в системах автоматического управления технологическими объектами. Показана возможность применения критерия устойчивости Найквиста для расширенных частотных характеристик систем. Сформулирована задача обеспечения необходимого качества переходного процесса в замкнутой системе за счет обеспечения заданной степени колебательности. Получено условие заданной колебательности системы, обеспечивающее нахождение настроек регулятора на линии равного затухания. Рассмотрена расширенная частотная характеристика ПИД-регулятора для случая введения в нее составляющей в виде реального дифференцирующего звена. Получены формулы для нахождения настроек ПИДрегулятора с использованием расширенных частотных характеристик в виде параметрических зависимостей. Приведены соотношения, получающиеся из общих формул для ПИ-и ПД-регуляторов. На основе предложенного метода в среде MatLab разработана программа, позволяющая рассчитать оптимальные настройки регулятора по критерию минимального отклонения времени переходного процесса и перерегулирования от заданных значений. Приведены результаты расчета настроек ПИД-регулятора для контрольного примера и полученные линии равного затухания. Показаны наилучшие по критерию качества переходные процессы для каждой из линий равного затухания и оптимальный процесс, удовлетворяющий требуемым характеристикам качества. Показаны недостатки метода расширенных частотных характеристик в предложенной постановке. Рассмотрены возможности альтернативной постановки задачи синтеза настроек регуляторов и применение предложенных методов для нахождения настроек регуляторов в многоконтурных системах автоматического управления технологическими объектами. Ключевые слова: система автоматического управления, объект, регулятор, расчет настроек, расширенная частотная характеристика, переходный процесс, степень колебательности, линия равного затухания, программа расчета, оптимальные настройки, перерегулирование, критерий качества.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.