238. Моркун Наталія Володимирівна. Адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю: дис... канд. техн. наук: 05.13.07 / Криворізький технічний ун-т. - Кривий Ріг, 2005.
Анотація до роботи:
Моркун Н.В. Адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація технологічних процесів. Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2004.
Дисертація присвячена розв’язанню актуальної наукової задачі - підвищенню ефективності автоматичного управління технологічним процесом магнітного збагачення залізних руд шляхом покращення якості його алгоритмічного та інформаційного забезпечення.
Розроблена адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю дозволяє підтримувати оптимальне співвідношення між виходом концентрату і вмістом корисного компоненту в ньому в умовах змінних якості вихідної руди та стану технологічного обладнання.
Результати роботи впроваджені у виробництво і можуть бути використані на залізозбагачувальних фабриках гірничо-металургійної промисловості.
Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій вирішена актуальна наукова задача, що полягає в підвищенні ефективності автоматичного управління технологічним процесом магнітного збагачення залізних руд шляхом покращення якості його алгоритмічного та інформаційного забезпечення.
Основні наукові і практичні результати роботи можна узагальнити у таких висновках:
Вперше встановлено, що в умовах змінних фізико-механічних і хіміко-мінералогічних характеристик переробляємої руди, мінімальний час пошуку екстремуму цільової функції в дискретній системі автоматичної оптимізації процесу магнітної сепарації залізних руд забезпечується при формуванні керуючого впливу на підставі різниці не менш двох синхронно обмірюваних значень послідовних змін вихідної координати об'єкта управління між кроками виконавчого механізму та за час чистого запізнювання, обмірюваного з моменту його кроку, з урахуванням поточного положення регульованої координати щодо точки екстремуму, у вигляді кусочно-постійних функцій, які приймають граничні значення припустимих керувань, параметри яких визначаються вхідними динамічними характеристиками об'єкта
2. Встановлено, що використання математичного апарату нечіткої логіки дозволяє підвищити ефективність систем управління інерційними об'єктами із запізнюванням у разі нечіткої і неповної інформації про об’єкт та неконтрольованих збурювань, при умові формування керуючих впливів на базі вимірюваних значень регульованої координати через проміжки часу між кроками виконавчого механізму, згідно з поточними значеннями статичних і динамічних характеристик об'єкта, що визначаються як нечіткі множини, ступінь приналежності до яких задається предикатами відносин.
3. Встановлено умови і вперше визначено, що найкращі параметри пошуку екстремуму в системі автоматичного управління процесом магнітної сепарації залізних руд, що реалізує запропоновані принципи пошуку, при наявності збурюючих впливів і шумів у контрольованих сигналах, досягаються у тому випадку, коли відхилення статичних і динамічних характеристик об’єкта управління від номінального значення не перевищує ±25%.
4. Встановлено, що параметри процесу поширення хвиль Лемба в металевій пластині, що контактує із залізорудною пульпою, залежать від характеристик прикладеного магнітного поля і магнітної проникненості пульпи.
5. Вперше встановлено, що для виміру вмісту магнітного заліза в потоці пульпи необхідні вимірювання величини загасання хвиль Лемба, які поширюються по металевій пластині, що контактує з контрольованим середовищем при наявності магнітного поля і його відсутності.
Розроблена адаптивна система управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю дозволяє мінімізувати час пошуку цільової функції управління, підтримувати оптимальне співвідношення між виходом концентрату і вмістом корисного компоненту в ньому в умовах змінних якості вихідної руди і стану технологічного обладнання.
7. Адаптивна система, алгоритм і програмне забезпечення оперативного контролю і управління якістю мінеральної сировини впроваджені на гірничих підприємствах Кривбасу, що входять до складу Державної акціонерної компанії “Укррудпром”. Річний економічний ефект від впровадження зазначених розробок дорівнює 51247 грн.
Результати роботи використані також при проектуванні і освоєнні технічного і алгоритмічного забезпечення систем автоматичного управління технологічними процесами на збагачувальній фабриці Криворізького гірничо-збагачувального комбінату окислених руд. Очікуваний економічний ефект від впровадження зазначених робіт становить 72645 грн.
Результати випробувань і впровадження адаптивної системи управління процесом магнітної сепарації залізних руд на базі засобів ультразвукового контролю, технічних і програмних засобів для її реалізації свідчать про їхню високу ефективність, що дозволяє рекомендувати розроблені науково-технічні рішення для широкого промислового використання на гірничих підприємствах. Отримані в дисертації теоретичні і практичні результати використовуються при проведенні лекційних і практичних занять зі студентами Криворізького технічного університету спеціальностей 8.091401 “Системи управління і автоматики” і 8.090302 “Збагачення корисних копалин”.
Публікації автора:
Моркун В.С., Потапов В.Н., Моркун Н.В. Анализ методов ультразвукового контроля характеристик измельченных материалов// Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-1999. - №68.- С.60-67.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Основные закономерности процесса распространения ультразвукових поверхностных волн в металлической пластине при наличии магнитного поля// Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-1999. - №69.- С.93-97.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Распространение ультразвуковых волн в железорудной пульпе при наличии магнитного поля// Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2000. - №70.- С.66-70.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Систематизация и анализ особенностей распространения ультразвуковых поверхностных волн // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2000. - №71.- С.42-46.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Определение содержания железа-магнетита в потоке пульпы на базе ультразвуковых измерений // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2000. - №72.- С.65-72.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Анализ методов ультразвукового контроля плотности промышленных суспензий // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2000. - №73.- С.84-89.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Постановка задачи оптимального управления процессом магнитной сепарации // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ.-2001. - №74.- С.76-81.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Анализ переходных процессов в оптимальной САУ процессом магнитной сепарации // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ. - 2001. - №75.- С.64-67.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Моделирование периодических режимов в системе автоматической оптимизации // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ. - 2001. - №77.- С.51-55.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Исследование процесса движения рудной пульпы в измерительном модуле // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ. - 2002. - №78.- С.25-28.
Моркун В.С., Моркун Н.В. Рассеяние энергии объемных ультразвуковых колебаний и гамма-излучения при распространении их в промышленных суспензиях // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ. - 2002. - №79.- С.145-149.
Моркун Н.В. Адаптивная система управления процессом магнитной сепарации // Тр. научно-технической конференции “Проблемы развития Криворожского железорудного бассейна”. – Кривой Рог: КТУ, 2002. – С. 99-100.
Моркун Н.В. Оптимальное управление процессом магнитной сепарации железных руд // Тр. Международной научной конференции по прикладной математике и информатике. – Львов: ЛНУ, 2003. – С.42.
Моркун Н.В. Адаптивная система управления процессом магнитной сепарации железных руд // Вісник Криворізького технічного університету. – Кривий Ріг: КТУ. – 2004. - №3. – С.113-115.
Моркун В.С., Цокуренко А.А., Моркун Н.В., Барский С.Н. Алгоритмы адаптивного управления объектами с экстремальными характеристиками // Разработка рудных месторождений. - Кривой Рог: КТУ. - 2004. - №86.- С.3-7.
Моркун Н.В., Моркун В.С., Цокуренко А.А., Барский С.Н., Поркуян О.В. Экстремальное управление техническими объектами в условиях помех // Вісник Криворізького технічного університету. – Кривий Ріг: КТУ. – 2004. - №4. – С.67-70.
Пат.67288, Україна, МПК В03В13/04. Спосіб оптимального управління процесом магнітного збагачення залізних руд / Н.В. Моркун (Україна). - №2003098386; Заявл. 11.09.2003; Опубл. 15.06.2004, Бюл. № 6. – 1с.
Пат.70713, Україна, МПК В03В13/00. Система автоматичного керування процесом збагачення рудних матеріалів/ Н.В. Моркун, В.С. Моркун, С.М. Барский (Україна). - №20031212317; Заявл. 24.12.2003; Опубл. 15.10.2004, Бюл. № 10. – 1с.
Особистий внесок автора у роботах, опублікованих у співавторстві, полягає в наступному: в [1,4,6,8] – виконання аналізу існуючих методів досліджень та АСАУ; [2,3,5,7,9,11,12] – формування ідеї, встановлення теоретичних залежностей, дослідження та аналіз результатів, [10,16,17] – розробка та цифрове моделювання адаптивної системи управління процесом магнітної сепарації.
