4.4 Обоснование выбора управляющих параметров целевой функции.

т X G

g

> возмущающие U =

т

(4.15) v

т vg

Чп.

управляющие Для того чтобы значение содержания

иметь на выходе определенное влаги в материале достаточно варьировать температуру и поток (расход) сушащего воздуха.

Следует отметить, что выбор именно этих теплофизических характеристик [Т^іп, vm и vg) в

качестве основных управляющих параметров будет справедлив в случае удовлетворения функционального ограничения. Это ограничение определяется возможностью получения заданного содержания влаги в материале на выходе барабана при заданной скорости подачи материала vm, которая определяет время нахождения материала

внутри барабана, и при максимально допустимых значениях температуры Tgin и расхода сушащего воздуха.

Задание определенной скорости подачи материала vm

связано, прежде всего, с общим временем tt, требуемым

для сушки конкретной партии материала Мт .

Предположим, что имеется коммерческое предложение высушить партию материала Мт за время tt с начальной

влажностью Хіп до конечной влажности Хсг за некоторую

мт

сумму Р. Согласно (4.6, 4.7) общее время t{ = —

Таким образом, жестко задается скорость подачи материала vm, которой определяется время нахождения

материала в барабане (время задержки) tj , где L -

и у

т

длина барабана, м- Вышеперечисленные параметры влияют на конечную влажность твердого материала X(l~ L), которая должна быть меньше Хсг .

Если данные ограничения не выполняются по техническим причинам, рассчитывается новое приемлемое для заказчика время t{ . При этом определяется стоимость

расчетного энергетического режима установки, которая

будет являться основной частью стоимости контракта.

Если заказчик не возражает против новых условий

(например, удорожания или увеличения времени сушки), то

рассчитывается соответствующий режим управления.

Чтобы привлечь заказчика необходимо минимизировать

стоимость контракта. Одно из решений данной задачи -

расчет оптимального режима работы установки с точки

зрения минимума энергетических затрат.

В результате исследования режимов

экспериментальной работы установки и идентификации

модели были обобщены практические принципы управления

БСУ (п.п. 3.6).

Основное управление в пределах номинального режима

осуществляется заданием входной температуры сушащего

122 воздуха Т in и его расхода F = ' пропорционального

О ООО

скорости v , при сильном изменении возмущающих

о

параметров управление переходит на новый этап, на котором определяется новое значение скорости подачи материала vm, удовлетворяющее заданному функциональному

ограничению.

Таким образом, алгоритм оптимального управления будет состоять из двух уровней: I.

Установившийся - управление процессом сушки в номинальном режиме (изменение входной влажности материала не нарушает выполнение функционального ограничения) осуществляется с помощью параметров Тin и v .

о о II.

Переходный - управление процессом сушки переходит из предыдущего установившегося режима в новый установившийся режим и осуществляется с помощью выбора новой скорости подачи материала vm .

Процесс принятия решения о выборе этапа управления при изменении входной влажности материала может обуславливаться не только удовлетворением

функционального ограничения (критериев сушки), но и принятием в расчет критериев оптимальности.

Выразим полученное аналитическое решение через управляющие параметры, т. е. получим

зависимости: Tg(l) = f(vg,Tgin,l); Tm(l) = f(v ,Т in$l) ;

X(l) = f(vg, Tgin, I) .

Рассмотрим несколько вариантов возможных зависимостей данных воздействий: входная температура и расход сушащего воздуха могут оставаться постоянными в течение всего времени процесса; они могут представлять собой зависимости от времени Т in — f(t)9v = f(t), от длины

о о

барабана Т in-fO)i от входного содержания влаги

6 о

в материале f(Xin),vg = f(Xin), а также от влажности

материала на выходе барабана Т in — f(Xout)3v = f(Xout) .