Анотація до роботи:

Мазур О.В. Підвищення енергетичної ефективності теплових процесів харчових технологій засобами гарантуючого управління. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.07 – автоматизація технологічних процесів. – Одеський національний політехнічний університет Міністерства освіти і науки України, Одеса, 2006.

Дисертацію присвячено вирішенню задачі енергозбереження при реалізації теплових технологічних процесів (ТП) харчових технологій за рахунок удосконалення їхніх систем автоматизації. Як приклади таких теплових ТП обрано процеси пастеризації молока, виморожування восків з олій, виробництва холоду в абсорбційно-дифузійних холодильних машинах (АДХМ). Для них, як об'єктів управління (ОУ), було розроблено математичні моделі (ММ) і перетворено у форму для імітаційного цифрового моделювання, проведено їхнє тестування та підтверджено адекватність. Ці моделі склали основу удосконалення системи автоматичного управління (САУ) обраними об'єктами. Удосконалення включає дві групи заходів: 1) застосування більш ефективних структур і алгоритмів для підвищення динамічної точності вже існуючої функції управління – функції регулювання; 2) реалізація нової функції управління – функції гарантованого дотримання встановлених обмежень на значення регламентованих змінних теплових ТП. Такі САУ дозволяють знизити питомі енерговитрати на реалізацію теплових ТП за рахунок їхнього ведення в режимах максимально наближених до обмежень на регламентовані змінні, тобто максимально енергетично ефективних, при гарантованому дотриманні цих обмежень.

У дисертації представлене рішення нового наукового завдання, мета якого полягає в підвищенні енергетичної ефективності теплових процесів харчової технології на основі удосконалення їхніх систем автоматизації за рахунок застосування більш ефективних структур і алгоритмів при реалізації функції регулювання та реалізації функції гарантуючого управління. Таке удосконалення систем автоматизації процесів пастеризації молока, виморожування восків з олій, виробництва холоду в АДХМ дозволяє вести ці теплові ТП у найбільш інтенсивних енергозберігаючих режимах з гарантованим дотриманням накладених регламентами обмежень та збереженням заданих показників якості продукції. У ході виконання роботи було отримано такі найбільш важливі наукові та практичні результати:

1. Обґрунтовано спільність підходів удосконалення САУ різними тепловими ТП, як одного з ефективних шляхів енергозбереження, спільність виникаючих при цьому проблем, і обрано характерні приклади процесів для демонстрації вирішення цієї задачі.

2. Розроблено ММ теплових процесів пастеризації молока, виморожування восків з олій, виробництва холоду в АДХМ, як ОУ, ці моделі перетворено у форму для імітаційного цифрового моделювання, проведено їхнє тестування, і підтверджено адекватність.

3. Обґрунтовано шлях удосконалення структури САР режимних змінних зазначених процесів у напрямку підвищення їхньої динамічної точності, розроблено відповідні новим структурам алгоритми регулювання, формалізовано критерії, та проведено параметричну оптимізацію алгоритмів на імітаційних моделях.

4. Вибрано принцип побудови та вид моделі порушення регламенту, розроблено структури СГУ вибраними прикладами теплових процесів, на імітаційних моделях проведено їхні дослідження, і налагоджено алгоритми.

5. Проведені виробничі випробування досвідчених зразків розроблених САУ підтвердили практичне значення отриманих у роботі наукових результатів.

Публікації автора:

1. Ботук Ю.С., Завертаный В.В., Титлов А.С., Мазур А.В. Оптимизация температурно-энергетических характеристик абсорбционно-диффузионных холодильных агрегатов бытовой техники на их основе // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры: Науч.-техн. сб., 1995. – Вып. 1 – 2. – С. 69 – 78.

2. Титлов А.С., Васылив О.Б., Рыбников М.В., Мазур А.В. Разработка энергосберегающей и экологически безопасной бытовой холодильной техни-ки // Перспективные направления развития экологии, экономики, энергетики: Сб. науч. ст. / ОЦНТЭИ. – Одесса: 1998. – С. 138 – 142.

3. Мазур О.В., Степанов М.Т. Моделювання процесів управління пастеризаційно-охолоджувальною установкою у середовищі MATLAB // Наук. пр. ОДАХТ / Міністерство освіти України. – Одеса: 2001. – Вип. 22. – С. 124 – 128.

4. Тітлов О.С., Василів О.Б., Мазур О.В., Редунов Г.М. Розробка енергозберігаючого побутового i торгового холодильного обладнання абсорбційного типу // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. / Донецьк: ДонДУЕТ, 2003. – Вип. 9. – С. 53 – 63.

5. Хобин В.А., Мазур А.В. Повышение эффективности управления процессом очистки растительных масел от восков // Наук. пр. ОНАХТ / Міністерство освіти України. – Одеса: 2003. – Вип. 26. – С. 180 – 185.

6. Хобін В.А., Мазур О.В. Зниження енергоємності процесу очищення олії від восків засобами гарантуючого управління // Наук. пр. ОНАХТ / Міністерство освіти України. – Одеса: 2004. – Вип. 27. – С. 175 – 179.

7. Хобин В.А., Мазур А.В. Управление процессом очистки растительных масел от восков // Олійно-жировий комплекс. – Дніпропетровськ, 2004. – № 1(4). – С. 46 – 48.

8. Хобин В.А., Титлов А.С., Мазур А.В. Повышение энергетической эффективности абсорбционных холодильных аппаратов средствами гарантирующего управления // Обладнання та технології харчових виробництв: Темат. зб. наук. пр. / Голов. ред. О.О. Шубін. – Донецьк: ДонДУЕТ, 2004. – Вип. 11. – С. 106 – 112.

9. Хобин В.А., Титлов А.С., Мазур А.В. Применение средств гарантирующего управления для повышения энергетической эффективности абсорбционных холодильных аппаратов // Современные проблемы холодильной техники и технологии: Сб. науч. тр. 4-ой Международ. науч.-техн. конф. / Одесса, 21–23 сентября 2005 г. – Одесса: Изд-во ОГАХ, 2005. – С. 60 – 62.

10. Хобин В.А., Мазур А.В. Повышение эффективности и ресурса эксплуатации абсорбционных холодильных машин средствами гарантирующего управления // Системный анализ, управление и информационные технологии: Сб. науч. тр. 12-ой Международ. конф. по автомат. упр-нию «Автоматика – 2005» / Харьков: НТУ «ХПИ», 2005. – № 55. – С. 19 – 24.

11. Титлов А.С. Завертаный В.В., Мазур А.В. Результаты эксперимен-тальных исследований температурно-энергетических характеристик АДХА и морозильных аппаратов на их основе // Тез. докл. 54-й науч. конф. ОТИПП им. М.В. Ломоносова, 19 – 22 апр. 1994 г., ч. II, Подсекция «Тепломассоперенос в технологических системах». – Одесса, 1994. – С. 106.

12. Титлов А.С., Васылив О.Б., Мазур А.В. Разработка принципов энер-госбережения в аппаратах бытовой холодильной техники на основе АДХМ // Холод и пищевые производства: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф., окт. 1996 г., Санкт-Петербург. – Санкт-Петербург, 1996. – С. 31.

13. Титлов А.С., Тюхай Д.С., Васылив О.Б., Редунов Г.М., Мазур А.В. Разработка принципов управления бытовыми и торговыми холодильными ап-паратами абсорбционного типа // Мат. Міжнарод. конф. з управління «Автоматика-2001», 10 – 14 вересня 2001 р., Одеса, Україна: в 2-х т. – Одеса, 2001.– Т. 2. – С. 69 – 70.

14. Хобин В.А., Мазур А.В. Энергосберегающее управление абсорбционными холодильными аппаратами // Мат. 11-ой международ. конф. по автоматическому управлению «Автоматика – 2004». – Киев: НУПТ, 27 – 30 сентября 2004. – Т. 2. – С. 64.

15. Хобин В.А., Мазур А.В. Повышение энергетической эффективности абсорбционных холодильников средствами гарантирующего управления // Мат. 12-ї міжнарод. конф. з автоматичного управління «Автоматика – 2005», м. Харків, 30 травня – 3 червня 2005 р.: в 3-х т. – Харків: Вид-во НТУ «ХПІ», 2005. – Т. 2. – 212 с. – Мови укр., рос., англ. – С. 117.