ВАК 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям)
ВАК 05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
ВАК 05.13.10 Управление в социальных и экономических системах
ВАК 05.13.18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
ВАК 05.13.19 Методы и системы защиты информации, информационная безопасность
УДК 681.5
ГРНТИ 20.01 Общие вопросы информатики
ГРНТИ 28.01 Общие вопросы кибернетики
ГРНТИ 49.01 Общие вопросы связи
ГРНТИ 50.01 Общие вопросы автоматики и вычислительной техники
ГРНТИ 82.01 Общие вопросы организации и управления
Рассматривается актуальная задача разработки системы оптимального управления процессом каталитического риформинга, обеспечивающей достижение оптимальных соотношений октанового числа бензина и производственных затрат. Выполнена постановка задачи оптимального управления процессом каталитического риформинга, отличающаяся использованием обобщенного критерия оптимальности в качестве целевого функционала. Разработана гибридная математическая модель процесса каталитического риформинга, которая учитывает влияние параметров, характеризующих производственные затраты и октановое число бензина, на эффективность процесса и позволяет вычислять значения обобщенного критерия оптимальности в зависимости от значений входных переменных процесса. На основе модели для установки ЛЧ-35-11/1000 выполен расчет максимальных годовых затрат (4,05 млрд руб.) и минимального октанового числа бензина 92,83. Выполнен многокритериальный выбор системы регулирования температуры на выходе из печи. Синтезирован алгоритм определения настроек регулятора температуры на выходе из печи в различных режимах процесса каталитического риформинга. Разработана методика оптимального управления процессом каталитического риформинга, учитывающая экспертную информацию при формализации нечетких целей и ограничений при управлении процессом и позволяющая рассчитывать оптимальные управляющие воздействия по схеме Беллмана-Заде в зависимости от значений входных переменных процесса. На основе данной методики определен вектор управлений, соответствующий минимуму обобщенного критерия оптимальности ( I = 0,964). Выполнен поиск Парето-оптимальных решений при управлении процессом каталитического риформинга. Получены положительные эффекты при использовании разработанной системы оптимального управления процессом каталитического риформинга: снижение средних затрат на 0,33 млн руб.; повышение среднего октанового числа на 0,53; снижение среднего значения обобщенного критерия оптимальности на 0,025.
каталитический риформинг, обобщенный критерий оптимальности, Парето-оптимальное решение, гибридная модель, классический ПИД-регулятор, нечеткий ПИД-регулятор, система оптимального управления
1. Imashev U. B., Tiurin A. A., Udalova E. A. Osobennosti razvitiia protsessa kataliticheskogo riforminga v Rossii [Peculiarities of the development of the catalytic reforming process in Russia]. Bashkirskii khimicheskii zhurnal, 2009, vol. 16, no. 4, pp. 184-186.
2. Sharipov R. A., Sidorov G. M., Zinnatullin R. R., Dmitriev Iu. K. Rol' protsessa kataliticheskogo krekinga v proizvodstve vysokooktanovykh avtomobil'nykh benzinov [The role of the process of catalytic cracking in the production of high-octane gasolines]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniia, 2015, no. 1-1, p. 134.
3. Ivanchina E. D., Deriglazov V. V., Zanin I. K. Povyshenie tekhniko-ekonomicheskoi effektivnosti kataliticheskogo riforminga s ispol'zovaniem komp'iuternoi modeliruiushchei sistemy [Increase of technical and economic efficiency of catalytic reforming using a computer modeling system]. Izvestiia Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 2011, vol. 319, no. 3, pp. 105-109.
4. Protalinskii O. M. Proverka dostovernosti pervichnoi informatsii v ASU TP s ispol'zovaniem nechetkikh mnozhestv [Verification of the reliability of primary information in the process control system using fuzzy sets]. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Severo-Kavkazskii region. Seriia: Tekhnicheskie nauki, 2003, no. 3, p. 60.
5. Litvinskaia O. S. Formalizatsiia priniatiia reshenii na osnove tselevogo funktsionala [Formalization of decision-making on the basis of the target functional]. XXI vek: itogi proshlogo i problemy nastoiashchego plius, 2012, no. 1 (5), pp. 74-79.
6. Dzhambekov A. M. Upravlenie protsessom kataliticheskogo riforminga na osnove ekspertnoi informatsii [Controlling the process of catalytic reforming on the basis of expert information]. Novye materialy i tekhnologii: sostoianie voprosa i perspektivy razvitiia: sbornik materialov Vserossiiskoi molodezhnoi nauchnoi konferentsii (Saratov, 24-26 iiunia 2014 g.). Saratov, OOO «Izdat. tsentr «Nauka», 2014. Pp. 382-387.
7. Vlasov S. S., Shumikhin A. G. Modelirovanie protsessa otbenzinivaniia nefti pri prognozirovanii pokazatelei kachestva benzina [Modeling the process of oil stripping while predicting the quality of gasoline]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2012, vol. 1, no. 1 (63), pp. 90-94.
8. Dzhambekov A. M. Mnogokriterial'nyi vybor sistem avtomaticheskogo regulirovaniia tekhnologicheskikh parametrov v usloviiakh neopredelennosti [Multicriteria choice of systems of automatic control of technological parameters under conditions of uncertainty]. Nauchnye issledovaniia i perspektivnye proekty - 2016: sbornik trudov I Nauchno-prakticheskoi konferentsii aspirantov, prepodavatelei, uchenykh (Ufa, 26-29 aprelia 2016 g.). Ufa, OOO «Klaud Kepital» Publ., 2016. Pp. 95-105.
9. Dzhambekov A. M. Nechetkaia sistema upravleniia protsessom kataliticheskogo riforminga [Fuzzy control system of the catalytic reforming process]. Prikaspiiskii zhurnal: upravlenie i vysokie tekhnologii, 2015, no. 4 (32), pp. 268-280.
10. Vorobovich N. P. Primenenie teorii optimal'nogo upravleniia dlia resheniia mnogokriterial'noi zadachi setevogo planirovaniia s nechetkimi ogranicheniiami po resursam [Application of the optimal control theory for the solution of the multicriteria network planning problem with fuzzy resource constraints]. Vestnik Krasnoiarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2009, no. 8, pp. 15-18.
11. Shumikhin A. G., Vialykh A. G. Formirovanie funktsii prinadlezhnosti dlia algoritma nechetkogo upravleniia tekhnologicheskim protsessom kataliticheskogo krekinga [Formation of membership functions for the algorithm of fuzzy control of the technological process of catalytic cracking]. Izvestiia Tomskogo politekhnicheskogo universiteta. Inzhiniring georesursov, 2010, vol. 316, no. 5, pp. 132-136.