CC BY
31
Переходная функция И2(() замкнутой САУ при управлении по модели при измененных параметрах объекта более чем в 3 раза и прежних параметрах ПИ-регулятора представлена на рис. 4.
Как следует из графика, переходная функция замкнутой САУ не изменилась.
ВЫВОДЫ
1. Адаптивные системы управления с объектами не выше второго порядка легко реализуемы и не имеют ограничений на величину коэффициента обратной связи.
2. Управление по модели нестационарными объектами без чистого запаздывания весьма эффективно, поскольку обеспечивает устойчивую и качественную
работу систем управления даже при значительных изменениях параметров реального объекта; это исключает необходимость перенастройки параметров регулятора в режиме длительной эксплуатации систем управления.
3. Эквивалентные модели объектов с передаточными функциями не выше второго порядка всегда устойчивы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автомати -ческого регулирования. - М.: Наука, 1972. - 768 с.
2. Топчеев Ю.И. Атлас для проектирования систем авто -матического регулирования. - М.: Машиностроение, 1989. - 752 с.
Кафедра автоматизации производственных процессов
Поступила 08.11.06 г.
664.002.05
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АГЛОМЕРАЦИИ ФОСФАТИДНОГО КОНЦЕНТРАТА В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БАД ВИТОЛ
М.А. МЕРЕТУКОВ
Майкопский государственный технологический университет
Функциональные пищевые продукты создаются с использованием биологически активных добавок (БАД) к пище, к которым относятся природные фосфолипиды растительного происхождения, обладающие уникальным сочетанием полифункциональной физиологической активности с широким спектром технологических свойств [1].
Технология производства фосфатидного концентрата - БАД Витол (растительноый лецитин) - заключается в прямой экстракционной очистке растительных фосфолипидов, полученных при переработке семян подсолнечника [2]. В качестве растворителя применяют ацетон по ГОСТ 2603-79 или ГОСТ 2768-84, сорт высший.
Стадия отгонки ацетона важна как с точки зрения обеспечения качества получаемого продукта, поскольку остатки ацетона недопустимы, так и с точки зрения ресурсосбережения.
Предложена операция подготовки материала к отгонке способом экструзионной агломерации. Установленные в результате исследований режимы позволяют получать однородные по размерам пористые частицы, что дает возможность обеспечить интенсивную и рав -номерную отгонку ацетона из обезжиренного фосфатидного концентрата.
Одна из важных задач оптимизации процесса - моделирование течения фосфатидного концентрата в канале вала одношнекового экструдера с учетом отжима.
Осевой поток неньютоновской жидкости в канале вала одношнекового экструдера описывается формулой, принятой в теории экструдирования [3], которая с учетом особенностей процесса, совмещенного с отжимом специфичного материала, включает корректирующие параметры к1 и к2:
Охі = pDWHNсоє Є—k, -2 1
Н3 WfpJpdk2 йР
12пт с
йХ
(1)
где <2х - осевой поток неньютоновской жидкости в экструдере, м /с; / - номер витка; В - диаметр зеера, м; Н - глубина витка, м; Ш = £сов0 - ширина витка через шаг 5", м; 0 = агс!^/(лВ) - угол наклона нитки витка, рад; N - скорость вращения шнекового вала, 1/с; п - показатель степенного закона в уравнении течения неньютоновской жид -кости (материала); т - вязкость неньютоновской жидкости, Па • с; P - давление, вызванное валом, Па; X- расстояние вдоль шнекового канала, м.
Аналитическое решение исходного дифференциального уравнения (1) для всей длины канала с неизменной геометрией одношнекового экструдера
Q = A - B
Pk
k ехр
(X -1)
Конечное давление Pk должно совпадать с давлением, которое необходимо для течения обрабатываемого материала в отверстии матрицы экструдера с расходом, совпадающим с расходом в канале шнека.
Расход материала в отверстии матрицы экструдера Q,* описывается уравнением
8p
DP
Kn
І DP
2r" L -10
1+ -) n .
І DP
2ro L7
1 DP
2 Г0 "LT
1- І- 0 1-
30- 10- 20-
n nj n
где Ьо и Го - геометрические размеры отверстия матрицы: длина и ра -диус соответственно; К, То и п - параметры реологического уравне -ния для экструдированного материала.
Сформулированная математическая модель идентифицировалась по результатам лабораторных экспериментов:
A = pDWHN cos І-
arctg
2H 0,487n2 - 0,948n 0 0,972) —
-----------;------------—Ak( g);
x
H —
в = -
TT
1-(0,949n2 - 1,87n 0 1,59) — Bk (g)
W
12nm c
pD ^
C = -
a!
( g)m а
Ртв H
І0
1- W,,
Коэффициенты модели также идентифицировались по результатам лабораторных экспериментов. С учетом найденных параметров зависимости для коэффициентов модели принимают следующий вид:
A = pDWHN cos
arctg
2H 1- ( 0,487n2 - 0,948n 0 0,972) —
x^--------------------------L— Ak
где Ak = 0,0276.
h—
в=-
1-(0,949n2 - 1,87n 0 1,59)
Bk(g)
12nm c
где віСі) = 0,02626g2 + 0,20195g.
pD-
C=
am а
P тв H w
10 н
1-w„
Зависимость параметра в1 от скорости сдвига g представлена на рисунке.
В результате идентификации параметров и проверки адекватности математической модели экспериментальным данным в дальнейшем произведено математическое моделирование и оптимизация процесса экструзионной агломерации обезжиренного фосфатидного концентрата [4].
ЛИТЕРАТУРА
1. Корнена Е.П. Химический состав, строение и свойства фосфолипидов подсолнечного и соевого масла: Дис. ... д-ра техн. на -ук. - Краснодар, 1986. - 272 с.
2. Бутина Е.А. Научно-практическое обоснование технологии и оценка потребительских свойств фосфолипидных биологи -чески активных добавок. Автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Красно -дар: КубГТУ, 2003. - 53 с.
3. Бернхардт Э. Переработка термопластичных материа -лов. - М.: Химия, 1965.
4. Меретуков М.А. Разработка процесса экструзионной агломерации обезжиренного фосфатидного концентрата при подго -товке к отгонке растворителя: Дис. ... канд. техн. наук. - Краснодар, 2005. - 180 с.
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
Поступила 03.04.07 г.
X
L
0
P
тв
2
0
0
2
t
0
X
где a = 4,361 • 1012, м3/м2
X
X
