O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS
TA‘LIM VAZIRLIGI
ISLOM KARIMOV NOMIDAGI TOSHKENT DAVLAT
TEXNIKA UNIVERSITETI
5330200 - Informatika va axborot texnologiyalari (boshqarishda)
yo‘nalishi bakalavriat talabalari uchun
BOSHQARISH JARAYONLARIDA AXBOROT
TEXNOLOGIYALARI
fanidan kurs ishini bajarish uchun
Qo’llanma
Toshkent – 2023
Mundarija
Kirish………………………………………………………………………………3
1. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonining tavsifi……………….5
1.1 Paxta xomashyosini nazorat qilish obyekti sifatida quritishning texnologik
jarayoni…………………………………………………………………………......5
1.2. Quritish jarayoniga ta'sir qiluvchi asosiy omillar……………………………...8
1.3. Paxta xomashyosini quritish jarayonida haroratni nazorat qilishning
avtomatlashtirilgan tizimiga qo'yiladigan talablar………………………………...11
2. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
sistemasini ishlab chiqish………………………………………………………..14
2.1. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
boshqarish sistemasinining informatsion modelini ishlab chiqish………………...14
2.2. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
boshqarish sistemasinining funksional va strukturaviy sxemasini ishlab chiqish….16
3.Hisob-kitob qismi……………………………………………………………....19
3.1. Topshiriq ushun ma’lumotlar……………………………………….…….…..19
3.2 Holat o‘zgaruvchilar fazosida tasodifiy virtual obyektni generatsiyalash……..20
3.3. Boshqarish obyektining boshqaruvchanligi va kuzatuvchanligi tahlili……….24
3.4. Boshqarish sistemasining sintezi……………………………………………..26
Xulosa………………………………………………………………………...…...34
Foydalanilgan adabiyotlar…………………………………………………………35
Kirish
Ishlab chiqarish sanoati korxonalarini texnik jihatdan qayta jihozlash, yangi
intensivlashtirilgan
texnologik
jarayonlarni
jadal
joriy
etishni
kompleks
avtomatlashtirish uchun yuqori texnologiyali uskunalardan foydalanmasdan amalga
oshirish mumkin emas. Qurilish sanoati korxonalarida avtomatik boshqaruv
tizimlarini (ACS) ishlab chiqish va joriy etish tezkor boshqaruv vazifalarini uchta
asosiy darajada hal qilish imkonini beradi:
1) mahalliy avtomatlashtirish vositalari;
2) jarayonlarni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimlari (APCS);
Avtomatlashtirishning zamonaviy bosqichining xarakterli xususiyati shundaki,
u kompyuterda inqilobga asoslangan.
Zamonaviy avtomatlashtirish vositalari va tizimlaridan foydalanish quyidagi
vazifalarni hal qilish imkonini beradi:
1. Texnologik parametrlarning uzluksiz o'zgarishi, xom ashyo va yarim tayyor
mahsulotlarning xususiyatlari, atrof-muhit o'zgarishi va operator xatolarini hisobga
olgan holda, jarayonni berilgan ishlab chiqaruvchi kuchlar uchun erishish mumkin
bo'lgan maksimal mahsuldorlik bilan amalga oshirish;
2. Texnologik jihozlar rejimlarini zudlik bilan qayta qurish, ishlarni qayta
taqsimlash va hokazolar orqali ishlab chiqarilayotgan mahsulotlar assortimentini
ishlab chiqarish rejasi dinamikasini doimiy hisobga olgan holda jarayonni
boshqarish.
3. Turli sohalarda jarayonni avtomatik boshqarish.
Muammoni hal qilish quyidagi shartlar mavjud bo'lganda mumkin:
1) ishlab chiqarish jarayonining asosiy texnologik parametrlarini kuzatish
mumkinligi (jarayonning holatini tavsiflovchi barcha parametrlarni bevosita yoki
bilvosita o'lchash imkoniyati).
2) ishlab chiqarish jarayonining potentsial boshqarilishi (bu buzilishni o'zgartirish
vaqtiga qaraganda tezroq buzilishni qoplash qobiliyati).
3) ishlab chiqarish jarayonining progressivligi va foydalaniladigan texnologik
jihozlar (modernizatsiya qilish imkoniyati).
4) ishlab chiqarish jarayonini boshqarish ob'ekti sifatida zaruriy bilim darajasining
mavjudligi.
5) ishlab chiqilgan jarayonni boshqarish tizimi uchun zarur texnik yordamning
mavjudligi.
6) jarayonni boshqarishning avtomatlashtirilgan tizimini yaratish uchun zarur
tashkiliy shartlarning mavjudligi.
Avtomatlashtirish tizimlarini joriy etish ishlab chiqarish jarayonlari samaradorligini
oshirishga qaratilgan. SAni amalga oshirishning asosiy manbalari:
1) ishlab chiqarish madaniyatini, mahsulot sifatini va texnologik asbobuskunalardan foydalanish samaradorligini oshirish;
2) texnologik operatsiyalarni bajarishda mehnat unumdorligini oshirish, xato va
nuqsonlarni keskin kamaytirish, texnologik jarayonni barqarorlashtirish va xodimlar
sonini qisqartirish;
3) ishlab chiqarish hajmini oshirish va mahsulotlarning ishonchliligini oshirish,
sanoat mahsulotlarini nomenklatura taqsimotini optimallashtirish;
4) uchastkalar va ishlab chiqarish liniyalarida ish vaqtining yo'qotilishini
kamaytirish,
xodimlar
tomonidan
ishlab
chiqarish
samaradorligini oshirish va boshqaruv sifatini oshirish.
jarayonini
boshqarish
1. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonining tavsifi
1.1 Paxta xomashyosini nazorat qilish obyekti sifatida quritishning
texnologik jarayoni
Olingan nazariy hisob-kitoblarning ishonchliligini tekshirish uchun paxta
xomashyosini quritish jarayoni uchun IMS yaratish masalasini ko'rib chiqamiz.
Quritish jarayoni, ya'ni. Xom paxtadan namlikning havo bo'shlig'iga chiqishi
paxta xomashyosi yuzasida qisman bug' bosimi atrof-muhitning qisman bug'
bosimidan kattaroq bo'lganda sodir bo'ladi.
Paxta xom ashyosini quritish uchun ma'lum talablar mavjud. Paxta tola va
urug'lardan bir xil namlikni olib quritilishi kerak. Quritish maksimal tejamkorlik
bilan va eng qisqa vaqt ichida amalga oshirilishi kerak. Paxta xom ashyosining
xilma-xilligi, uning tarkibiy qismlarining har xil issiqlik va namlikni singdirishi
paxta xom ashyosini quritish rejimini tanlashga ehtiyotkorlik bilan yondashishni
talab qiladi.
Paxta tozalash korxonalarida paxta xomashyosi maxsus qurilmalar quritgichlarda quritiladi. Issiqlikni maxsus manbalardan qabul qilib, quritilgan paxta
xomashyosiga uzatuvchi gazsimon aralashma (havo yoki tutun gazlari) issiqlik
tashuvchisi deyiladi. Paxta xomashyosi va issiqlik tashuvchisi bir yo‘nalishda
harakat qilganda to‘g‘ridan-to‘g‘ri oqimli, paxta xom ashyosi va issiqlik tashuvchisi
qarama-qarshi yo‘nalishda harakat qilganda esa to‘g‘ridan-to‘g‘ri oqimli bo‘lishi
mumkin.
Paxta xomashyosini barabanli quritgichlarda quritish jarayoni quyidagicha.
Pechdagi sovutish suvi ventilyator-tutun chiqargich tomonidan so'riladi va quvur
liniyasi orqali quritish barabaniga quyiladi. Quritgich barabaniga oziqlangan ho'l
xom paxta asta-sekin quritiladi va ortiqcha namlik issiqlik tashuvchiga
chiqarilgandan so'ng, quritgichdan patnis orqali chiqadi. Sovutilgan, namlik bilan
to'yingan sovutish suvi baca orqali atmosferaga chiqadi. Ho'l paxta xom ashyosini
quritgichga etkazib berish va quritilgan paxtaning chiqishi doimiy ravishda sodir
bo'ladi.
Quritish jarayonining sifati va quritgichning ishlashi namlikni olish, namlik va
nam paxta xom ashyosi bo'yicha unumdorlik, quritishning bir xilligi, bug'langan
namlikning kilogrammiga issiqlik sarfi bilan tavsiflanadi. Namlikni tanlash
quritgichda bug'langan namlik miqdorini mutlaqo quruq paxta xom ashyosining
massasiga nisbatan foizda ko'rsatadi.
Quritish jarayonida paxta xom ashyosi va uning tarkibiy qismlarining haddan
tashqari qizib ketishiga yo'l qo'yilmaydi (urug'larning maksimal harorati 70 ° C dan,
tolalar - 100 ° C dan yuqori bo'lmasligi kerak), shuning uchun quritish vaqti va
harorati. issiqlik tashuvchisi mos ravishda tanlanadi.
Paxta quritgichlarning barabanlari paxta xom ashyosini aralashtirish va uni
quritish jarayonini yaxshilash uchun ko'taruvchi pichoqli qurilmalar bilan
to'ldirilgan. Barabanli quritgichlarda paxtaning eksenel harakati barabanning
egilishi yoki sovutgichning paxta xom ashyosi zarralariga bosimi tufayli amalga
oshiriladi.
Paxta tozalash sanoatida 2SB-10 barabanli quritgichlardan keng foydalaniladi
(1-rasm). Paxta xom ashyosi val orqali oziqlantiruvchiga kiradi, u yerdan qiya shnek
orqali quritish barabaniga yo'naltiriladi. Keyin, uzunlamasına pichoqlar bilan
ko'tarilib, barabanning pastki qismiga tushib, xom paxta quritiladi. Sovutish
suyuqligining ta'siri ostida tushganda, paxta baraban o'qi bo'ylab quritgichning
chiqish tepsisiga o'tadi. Quritgichdan sarflangan sovutish suvi baca orqali
atmosferaga tushadi. Baraban oldingi tayanchga va orqa tayanchga o'rnatiladi.
Barabanning aylanishi vites qutisi va elektr motoridan iborat haydovchi tomonidan
amalga oshiriladi.
Quritish kamerasiga kirgan ho'l material issiq havo bilan qarama-qarshi yoki bir
vaqtda harakat qiladi va ortiqcha namlik chiqarilgandan so'ng quritish kamerasidan
chiqariladi. Bu jarayon davom etmoqda.
To'g'ridan-to'g'ri aloqa va issiqlik almashinuvi, namlik sharoitida qurituvchi vosita
deb ataladigan gazsimon muhit (havo yoki tutun gazlari) Tashqi manbadan issiqlikni
olib, qurituvchiga o'tkazadigan muhitga issiqlik tashuvchisi deyiladi. . Konvektiv
gaz quritgichlarida issiqlik tashuvchisi bir vaqtning o'zida quritish vositasi sifatida
xizmat qiladi. Quritish jarayonida quritish agenti va issiqlik tashuvchining barcha
parametrlari o'zgaradi.
Rasm. 1. 2SB-10 barabanli quritgich sxemasi
Paxta xomashyosini quritish uchun zamonaviy qurilmalarni loyihalash sxemasi 2rasmda keltirilgan.
Rasm. 2. Quritish qurilmalarining sxemasi
1.2. Quritish jarayoniga ta'sir qiluvchi asosiy omillar
Quritish rejimi. Issiq havo bilan quritish rejimi uchta parametr bilan
tavsiflanadi: havo namligi d, havo tezligi v va harorat t. Ushbu parametrlar
jarayonning davomiyligi va quritilgan materialning sifatiga ta'sir qiladi.
Paxta xom ashyosini quritish muddatini to'plam sifatida ifodalash mumkin:
t = {P, F, V, I, T, P, K},
bu yerda P - uning tuzilishi bilan belgilanadigan materialning tabiati;
F - material bo'laklarining shakllari va o'lchamlari;
B - materialdan olinadigan namlik miqdori;
I - aralashtirish intensivligi;
T - materialning ruxsat etilgan harorati;
P - quritish rejimi;
K - quritgich dizaynlari.
Shuning uchun, kerakli sifatli tolani olish uchun boshqaruv tizimi tolaning eng
yaxshi texnologik xususiyatlariga erishadigan qayta ishlash rejimi turini tanlashi
kerak:
t = f (τ),
bu yerda τ - doimiy va o'zgaruvchan rejimlarda quritish vaqti.
Doimiy rejimda quritish davomiyligi turli zonalardagi tezliklarni qo'shish orqali
aniqlanadi τ = τ1 + τ2 + τ3
1. doimiy tezlikda quritish davri:
1 
W1  Wk
,
N
Bu yerda W1 – boshlang'ich namlik;
Wk – birinchi kritik namlik;
N – doimiy tezlik davrida quritish tezligi.
2. pasayish tezligi davrining birinchi zonasi:
2 
1
,
K1 N ln W  Wk1 K1  1


Bu yerda K1 – nisbiy quritish koeffitsienti;
Wk1 – birinchi zonadagi namlik;
W - birinchi zonada namlik.
3. pasayish tezligi davrining ikkinchi zonasi:
3 
Wk  W p
1
ln 2
,
K 2 N W Wp
Bu yerda K2 – ichki diffuziya zonasida nisbiy quritish koeffitsienti;
Wk2 – ichki diffuziya zonasida namlik;
Wр – muvozanat namligi;
W - ikkinchi zonada namlik.
O'zgaruvchan rejimda quritish davomiyligi turli zonalardagi tezliklarni qo'shish
orqali ham aniqlanadi     1   2   3 :
1. doimiy tezlikda quritish davri:
 1 
Lв
1

,
BF м n p ln Lв d s  d 0   Wn  W   ln Lв d s  d 0 
Bu yerda Lв – quritish kamerasidagi quruq havo miqdori;
В – bug'lanish darajasi;
Fм – maksimal mumkin bo'lgan bug'lanish maydoni;
np – tolaning yumshoqlik darajasining koeffitsienti;
ds – to'yingan havoning namligi;
d0 – havoning dastlabki namligi;
Wn – davr boshida namlik x / s;
W – boshlang'ich namlik.
1. Tushayotgan tezligi davrining birinchi zonasi:  2 

Bu yerda C  BFм n p K1  d s  d 0 

A  d s  d 0 
gc
100Lв



W  Wk1  A
1
ln
,
C A W  Wk1  1
 

 ;

100 Lв
gc
d 0 - birinchi kritik nuqtada havoning namligi;
gc – mutlaqo quruq xom paxta uchun quritgichning ishlashi;
W - birinchi zonada namlik.
2. pasayish tezligi davrining ikkinchi zonasi:
3 


A  Wk 2  W p  W
1
ln
C
W A  W p 

,
Bu yerda C   BFм n p K 2 d s  d 0  

A  d s  d 0 
gc
Wk  W p  ;
100 Lв

100 Lв
;
gc
d 0 - ikkinchi kritik nuqtada havo namligi;
Havoning namligi. Bu 1 kg bug'langan namlik uchun quritish tezligi va o'ziga
xos issiqlik iste'moliga ta'sir qiladi. Namligi past bo'lgan havodan foydalanish
quritish tezligini oshiradi, lekin shu bilan birga, solishtirma issiqlik iste'moli ortadi
va materialning notekis quritilishi ortadi. Yuqori namlikli havodan foydalanish
qarama-qarshi munosabatlarga olib keladi.
Havo harakatining tezligi. Jarayonning intensivligi va quritish sifatiga muhim
ta'sir paxta harakati bilan bog'liq holda sovutish suyuqligining harakat tezligi va
yo'nalishiga ega. Material va quritish agenti parallel ravishda harakatlanadigan
barabanli quritgichlarda issiqlik tashuvchining harorati pasayganda va uning namligi
ortib ketganda, quritishning o'rtasida va oxirida namlikning intensiv ravishda olib
tashlanishi keskin kamayadi. Ularning harakatining qarama-qarshi yo'nalishi massa
o'tkazish jarayoni uchun eng yaxshi sharoitlarni ta'minlaydi, lekin yuqori issiqlik
tashuvchisi haroratidan foydalanishga imkon bermaydi, chunki issiq quritish vositasi
quritilgan paxta bilan aloqa qilganda, uning sifati yomonlashadi.
Havo harorati. Harorat rejimi namlik va paxta o'rtasidagi munosabatlarning
o'zgaruvchan tabiatiga muvofiq tanlanadi. Dastlab, paxta xomashyosining yuqori
namligida urug'larni ruxsat etilgan maksimal haroratgacha qizdirish uchun yuqori
haroratli issiqlik tashuvchisi bilan quritish kerak, keyin issiqlik tashuvchining
harorati pasayadi. Ushbu bosqichda issiqlik tashuvchining namligi past bo'lishi
kerak, aks holda urug'lardan namlikni olib tashlash jarayoni sekinlashadi.
1.3. Paxta xomashyosini quritish jarayonida haroratni nazorat qilishning
avtomatlashtirilgan tizimiga qo'yiladigan talablar
Uskunalarni avtomatlashtirish uning ish unumdorligini oshirish, ulardan
oqilona foydalanish hisobiga materiallar, yoqilg'i va energiya tannarxini
kamaytirish, shuningdek, texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlar sonini qisqartirish va
mahsulot sifatini saqlash imkonini beradi. Biroq, avtomatik boshqaruv tizimini
ishlab chiqishga kirishishdan oldin, u korxonaga nima beradi, avtomatlashtirishning
iqtisodiy samaradorligini baholash uchun qanday mezonlar va usullar asos bo'lishi
kerakligini va nihoyat, qanday avtomatik boshqaruv tizimlarini baholash kerak.
maksimal iqtisodiy samarani ta'minlash maqsadida bo'lishi kerak.
Har bir avtomatik tizimni ishlashning qulayligi va tejamkorligi nuqtai nazaridan
baholash kerak.
Paxta xomashyosini quritishning texnologik jarayonlarini avtomatlashtirish
ishlab chiqarish madaniyati va mehnat unumdorligini keskin oshirish, quritish
jarayonida issiqlik sharoitlarini to‘g‘ri saqlash orqali qayta ishlangan xomashyo
sifatining saqlanishini ta’minlash, shuningdek, optimal iste’molni ta’minlash
imkonini beradi. yoqilg'i va elektr energiyasi.
Issiqlik agenti haroratini avtomatik nazorat qilish qurilmalarining asosiy
vazifasi havoning oldindan belgilangan haroratgacha qizdirilishini ta'minlash va uni
texnologik jarayon talablariga javob beradigan aniqlik bilan doimiy darajada ushlab
turishdir.
Avtomatlashtirish tizimidan foydalanishning ijobiy ta'sirini ta'minlash uchun
unga quyidagi talablar qo'yiladi:
- statik xatolikni ta'minlash – katta bo’lmagan 5%;
- maksimal oshib ketish σ – katta bo’lmagan 10%;
- tartibga solish vaqti tp – katta bo’lmagan 100 с;
- ko'tarilish vaqti – katta bo’lmagan 15 с;
- amplituda barqarorlik chegaras – katta bo’lmagan 10 дБ;
- faza chegarasi – 30 dan 80 grad.
Paxtani quritish jarayoni nazorat obyekti sifatida quyidagi belgilar bilan tavsiflanadi:
- paxtani birlamchi qayta ishlash texnologik jarayonining buzilishiga olib
keladigan xomashyo xususiyatlarining sezilarli tebranishlari mavjudligi;
- asbob-uskunalarning uzluksiz yoki uzluksiz ishlash rejimlariga uzoq muddatli
texnik xizmat ko‘rsatish va asbob-uskunalar va qayta ishlangan paxta
xarakteristikalarining vaqt o‘zgarishi (drift) bilan jarayonni amalga oshirish;
- jarayonning borishi, uskunaning holati to‘g‘risida to‘liq bo‘lmagan operativ
ma’lumotlar;
- texnologik jarayonning holati (kursi) va asbob-uskunalar holati o‘rtasidagi
bog‘liqlik;
- ishlab chiqarishning yakuniy natijalarining quritish jarayonini operativ
boshqarishga sezilarli bog‘liqligi;
- quritgichning ish rejimini sozlash, quritilgan paxtaning mutlaq namligini
texnologik talablar bilan belgilangan chegaralarda saqlanishini ta’minlash
bo‘yicha muayyan ilmiy asoslangan tavsiyalar va algoritmlarning yo‘qligi;
- quritgichni ishlatish jarayonida texnologlar va mutaxassislar tomonidan uzoq
vaqt davomida to'plangan tajriba asosida ishlab chiqarish sharoitida parametr
qiymatlarini tanlash, bu har doim ham jarayonni tez va aniq qurishga imkon
bermaydi. yuqori sifat ko'rsatkichlari bo'lgan tolalarni olish;
- quritish jarayonini boshqarishning yaxshi ishlab chiqilgan, samarali va
sinovdan o‘tgan matematik modellari, algoritmlari va tizimlarining yo‘qligi;
- mos keladigan datchiklarning nomukammalligi bilan bog'liq bo'lgan asosiy
texnologik o'zgaruvchilarni o'lchashda shovqinning yuqori darajasi;
- jarayonning bir qator chiqish o‘zgaruvchilari (namlik, harorat, egiluvchanlik
va h.k.) tegishli datchiklarning yo‘qligi sababli nazorat qilinmasligi, bu
jarayonning holatini baholash va uni operativ boshqarishni qiyinlashtiradi;
- ob'ektning sezilarli uzunligi va uni qayta ishlashning butun yo'li bo'ylab paxta
harakatining nisbatan past tezligi, shuningdek, fazoda taqsimlangan tabiatni
oldindan belgilab beruvchi tashqi maydonlarning mavjudligi.
Ushbu xususiyatlarni hisobga olgan holda, paxtani quritish jarayonini prognozlash
tizimini muvaffaqiyatli ishlab chiqish uchun quyidagi vazifalarni hal qilish kerak:
- nazorat vazifalari nuqtai nazaridan quritish jarayonini rasmiylashtirish va
tahlil qilish;
- taqsimlangan nazorat ma’lumotlari bo‘yicha parametrlarni taqsimlashni
hisobga olgan holda paxtani quritishning texnologik jarayonini aniqlash;
- jarayon parametrlarini baholash uchun shovqinga chidamli algoritmlar
asosida taqsimlangan boshqarish va boshqarishning vazn koeffitsientlarini
sozlash;
- quritish jarayonini adaptiv taqsimlangan boshqarish va boshqarish tizimini
sintez qilish;
2. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
sistemasini ishlab chiqish.
2.1. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
boshqarish sistemasinining informatsion modelini ishlab chiqish
Paxtani qayta ishlash sanoatida avtomatlashtirishning eng yuqori darajasi sarts
paxtasini quritgichlarda quritish jarayonidir. Buning asosiy sharti ishlab
chiqarishning texnologik jarayonlarining tegishli holati, shuningdek, ishlab
chiqarilgan xom ashyo sifatiga qo'yiladigan talablardir.
Paxta tozalash ishlab chiqarishni avtomatlashtirishning hozirgi darajasi
umumiy sanoat maqsadlarida ham, paxtani qayta ishlash sanoati uchun maxsus
yaratilgan barcha texnologik bosqichlarda avtomatik boshqaruv moslamalarini
o'rnatish bilan tavsiflanadi. Ilg'or zavodlarda ishlab chiqarishni kompleks
avtomatlashtirish amalga oshirilmoqda. Asosiy texnologik jarayonlar - xomashyoni
saqlash, quritish, tozalash, tozalash va presslashda avtomatlashtirish tizimining
yuqori ishonchliligi va samaradorligini ishlab chiqdi, joriy qildi va ko‘rsatdi.
Quritish barabanlarida quritish, tozalash, paxta tozalash va presslash jarayonlarini
avtomatik boshqarish va tartibga solish qurilmalari yaratildi va seriyali ishlab
chiqarilmoqda.
Mahalliy fan va texnologiyaning elektron boshqaruv mashinalarini yaratish
sohasidagi yutuqlari avtomatlashtirishning sifat jihatidan yangi bosqichiga o'tishga
imkon berdi, bu alohida texnologik birliklarni avtomatlashtirishdan ishlab chiqarish
maydonchalari va zavodni avtomatlashtirishga o'tish bilan tavsiflanadi. butun.
Sexlar ishini optimal rejalashtirish bilan bog'liq holda menejmentni
takomillashtirishning navbatdagi bosqichi butun zavodni iqtisodiy mezonlar
bo'yicha optimallashtirishdir. Buning uchun paxtani qayta ishlash ishlab
chiqarishning matematik-iqtisodiy modelini ishlab chiqish. Eng iqtisodiy
tuzilmalarni aniqlagan holda standart avtomatlashtirilgan boshqaruv tizimlarini
yaratish va ularni alohida birliklar, liniyalar uchun avtomatlashtirish tizimlarini,
shuningdek, avtomatlashtirish vositalarini joriy etishning tobora ortib borayotgan
hajmi bilan ularni keyinchalik taqsimlash bo'yicha ishlarni amalga oshirish
Namlik
Namlikni olish
baraban
rejalashtirilgan. muhandislik va boshqaruv ishlari.
Paxta iste'moli
Yoqilg'i iste'moli
Issiqlik oqimi tezligi
Paxtaning namligi
Quritgichli
baraban
t sovutish suvi
Issiqlik agenti
chiqishi
Begona o'tlar
Paxta hajmi
baraban
Rasm. 2. Paxta xomashyosini quritish obyektining informatsion modeli
2.2. Paxta xomashyosini quritish texnologik jarayonini avtomatlashtirilgan
boshqarish sistemasinining funksional va strukturaviy sxemasini ishlab chiqish
Avtomatlashtirish muammolarini hal qilish uchun texnologik jarayonni chuqur
o'rganish kerak.
Zamonaviy texnik vositalar asosida paxtani quritish jarayonini boshqarish tizimini
yaratishning asosiy bosqichi ko'rib chiqilayotgan jarayonga adekvat bo'lgan texnologik
modellarni yaratishdir.
Hozircha paxtani quritish jarayonini boshqarish tizimini yaratish nuqtai nazaridan
ko‘rib chiqilsa, paxtani birlamchi qayta ishlash ishlab chiqarishni murakkab dinamik
stoxastik tizim sifatida ko‘rib chiqish imkonini beradigan modellar mavjud emas.
Paxta xom ashyosining namligini paxta quritgichda bo'lish vaqtini o'zgartirish yoki
quritish vositasining haroratini sozlash orqali sozlash mumkin.
Ayni paytda quritgichlarda paxta xomashyosining namligini avtomatik nazorat
qiluvchi samarali tizim mavjud emas. Buning sababi - jarayonning tezligi, texnik
qiyinchiliklar, jarayonlarning stoxastikligining to'liq va aniq matematik modelining
yo'qligi.
Tizim quritish tamburidan iborat bo'lib, u issiqlik tashuvchisi sifatida issiq havo
bilan oziqlanadi. O'lchangan parametrlar: sovutish suvi harorati va tezligi. Jarayonga
ta'sir qilish boshqariladigan valf tomonidan amalga oshiriladi. Sovutish suyuqligining
harorati va tezligini tartibga solish kerak. 4-rasmda ko'rsatilgan boshqaruv sxemasi ishlab
chiqilgan.
Rasm. 4. Paxta quritgichni boshqarish sxemasi
Muammoning murakkabligi tizimda chiziqli bo'lmagan elementlarning
mavjudligidadir. Bu doimiy nazorat qiymatida chiqish parametrlarining o'zgarishi
sodir bo'lishida namoyon bo'ladi.
Shunday qilib, muammoni quyidagicha shakllantirish mumkin: tizimning
dinamik murakkab xatti-harakatlarini hisobga olgan holda tizimni aniqlash kerak.
Faraz qilaylik, jarayonlarni tahlil qilish asosida mahalliy, ma'lum ma'noda
adekvat, davriy, ehtimol beqaror yechim bo'ylab chiziqli tenglama bilan tavsiflanishi
mumkin bo'lgan diskret dinamik avtonom modelni qurish mumkin:
xt  1  Axt   Bwt  ,
(1)
Bu yerda xt   n - tizimning o'lchovli holati; w  r - o'lchovli parametr vektori;
t  diskret vaqt; A  barqarorlik xususiyatini belgilovchi Yakobi matritsasi; B 
tizim parametrlarining buzilishlariga tizimning chiziqli javobini aniqlaydigan
matritsa.
Rasm 5. Boshqarilayotgan jarayonning funksional sxemasi
Paxta xomashyosini quritish jarayoni o‘ziga xos xususiyatlarga ega. Masalan,
tola va paxta chigitini quritish har xil vaqt va har xil haroratni talab qiladi; turli
navlarni quritish teng bo'lmagan vaqtni talab qiladi; g'o'za massasida qurituvchi
tomonidan paxtadan farqli ravishda iste'mol qilinadigan paxta barglari, shoxlari
mavjud; quritish vositasi barabanni, quritgichning devorlarini isitish uchun
issiqlikning bir qismini yo'qotadi; yilning turli vaqtlarida ustaxonadagi havo
haroratiga ta'sir qiladi va hokazo.
Agar paxta agentning yuqori haroratida quritilsa, quritish tezroq sodir bo'ladi,
lekin tolaning sifati yomonlashadi; quritish sekin quritish vositasini ko'proq iste'mol
qiladi va quritgichning ish faoliyatini pasaytiradi.
Bunday holda, quritish moslamasining dizayn xususiyatlarini ham hisobga
olish kerak. Quritish jarayonini o'rganish va tartibga solishning eng muhim bosqichi
uning chiziqli qismining matematik modelini qurishdir. Bu quritish moslamasining
ishlash printsipini hisobga oladi.
2SB-10 quritish zavodini ko'rib chiqamiz.
Quritgich korpusga o'rnatilgan quritish tamburidan iborat. Ho'l paxta barabanga
konsol shnekasi orqali yuklanadi. Quritish vositasi barabanga quvur liniyasi orqali
etkazib beriladi. Paxta barabanning pichoqlari bilan yuqoriga ko'tariladi va yiqilib
tushganda qurituvchi vosita oqimi bilan baraban bo'ylab siljiydi. Sarflangan quritish
vositasi quvur orqali chiqariladi.
Quritish vositasi quyidagicha olinadi. Olovli pechdan yonish mahsulotlari
isitgichdan o'tib, uni isitadi va tutun chiqarish vositasi yordamida atmosferaga
chiqariladi. Fan tomonidan pompalanadigan havo isitgich quvurlarining tashqi
yuzasini yuvadi, isitiladi va quritish kamerasiga beriladi.
Shunday qilib, quyidagi ob'ektni ham ikki sig'imli deb hisoblash mumkin. Va
har bir quvvat (1 yoki 2) o'z parametrlariga ega.
6-rasm. Rostlanayotgan sistemaning strukturaviy sxemasi
ZU – tоpshiriq bеruvchi qurilmа;
SU – sоlishtiruvchi qurilmа;
IM – ijrо mеxаnizmi;
ОR – bоshqаriluvchi оbyеkt;
IU – o`lchоvchi qurilmа;
D – dаtchik;
3. Hisob-kitob qismi
3.1. Topshiriq ushun ma’lumotlar
№
1
n
5
m
2
p
2
tp1
6
tp2
4.5
G11
1
G12
3
G21
2
G22
4
 % %
13
2
Virtual boshqarish obyektining holat o‘zgaruvchilar vektorining qiymati: n=5
Boshqarish obyektining kirish o‘zgaruvchilari soni: m=2
Boshqarish obyektining chiqish o‘zgaruvchilari soni: p=2
Boshqarish sifatiga talablar:
Topshiriq signalining ulanish vaqtlari:
Birinchi chiqish bo‘yicha tp1=6 s.
Ikkinchi chiqish bo‘yicha tp2=4.5 s.
Beriladigan signallarning qiymati:
Birinchi chiqish bo‘yicha: o‘zgarishgacha G11=1, o‘zgarishdan keyin G12=3.
Ikkinchi chiqish bo‘yicha: o‘zgarishgacha G21=2, o‘zgarishdan keyin G22=4.
O‘ta rostlash  =13%
Muvozanat rejimidagi xatolik  =2%
O‘tkinchi jarayon vaqti tpp=3.5s.
tpp
3.5
3.2.
Holat
o‘zgaruvchilar
fazosida
tasodifiy
virtual
obyektni
generatsiyalash
Obyektning berilgan kirish va chiqish o‘zgaruvchilari soni bo‘yicha holat
o‘zgaruvchilar fazosida tasvirlash jarayonini MatLab dasturi tarkibiga kiruvchi
Control System Toolbox qism dasturi yordamida amalga oshiramiz. Berilgan
funksiyaning sintaksisi quyidagichadir:
sys=rss(n,p,m)
Ushbu funksiyani har gal bajarganimizda yangi turg‘un obyekt shakllanadi.
Kiritgan ma’lumotimizdan quyidagi hosil bo‘ladi:
>> sys=rss(5,2,2)
a=
x1
x2
x3
x4
x5
x1 -0.9336 -0.4121 0.0424 0.05346 -0.2766
x2 -0.4121 -0.8006 -0.2359 -0.2259 0.1089
x3 0.0424 -0.2359 -0.7833 0.03114 0.2467
x4 0.05346 -0.2259 0.03114 -0.5133 0.09442
x5 -0.2766 0.1089 0.2467 0.09442 -0.5917
b=
u1
u2
x1 -0.3999 0.6686
x2
0
1.191
x3
0
0
x4 0.7119 -0.01979
x5
0 -0.1567
c=
x1
x2
x3
x4
x5
y1 -1.604 -1.056 -0.8051 0.2193
y2 0.2573
0
1.415 0.5287 -0.9219 -0.05919
d=
u1
u2
y1 -1.011
y2
0
0 1.692
Continuous-time model. (Uzluksiz model).
Bu yerda sys – nomlanish (obyektning olingan modeli identifikatori), a – holat
matritsasi; c- chiqish matritsasi; b- kirish matritsasi; d- aylanib o‘tish matritsasi .
Modelni uzatish funksiya matritsasi ko‘rinishida olish
Ko‘p hollarda amaliy masalalarni yechishda obyektning modellarini uzatish
funksiyasi matritsasi ko‘rinishida olish qulaylik tug‘diradi. Ushbu ko‘rinishga o‘tish
uchun quyidagi funksiyadan foydalanamiz:
>> W=tf(sys)
Transfer function from input 1 to output...
-1.011 s^5-2.863 s^4-2.666 s^3-0.8954 s^2-0.09711 s-0.002486
#1: -------------------------------------------------------------s^5 + 3.623 s^4 + 4.751 s^3 + 2.745 s^2 + 0.684 s + 0.05892
-0.7592 s^4 - 2.29 s^3 - 2.332 s^2 - 0.8925 s - 0.1085
#2: -------------------------------------------------------------s^5 + 3.623 s^4 + 4.751 s^3 + 2.745 s^2 + 0.684 s + 0.05892
Transfer function from input 2 to output...
-2.335 s^4 - 5.243 s^3 - 3.778 s^2 - 1.025 s - 0.08644
#1: ------------------------------------------------------------s^5 + 3.623 s^4 + 4.751 s^3 + 2.745 s^2 + 0.684 s + 0.05892
1.692 s^5 + 8.016 s^4 + 12.9 s^3 + 8.992 s^2 + 2.777 s + 0.3074
#2:--------------------------------------------------------------s^5 + 3.623 s^4 + 4.751 s^3 + 2.745 s^2 + 0.684 s + 0.05892
Olingan uzatish funksiyasi matritsasi uchun strukturaviy sxemani quramiz (1rasm).
So‘ngra oligan modelning to‘g‘riligini tekshiramiz, buning uchun modelning
qism sistema ko‘rinishida tasvirlaymiz va qo‘shimcha kirish signali blokini (Step),
ossilograf blokini (Scop), chiziqli statsionar sistema blokini (LTI-system). Ushbu
blokning parametrlar oynasiga olingan modellarning nomini yozamiz; sys obyekti 2
ta kirishga, LTI sistema bloki esa faqat 1 ta kirishga ega bo‘lgani uchun, LTI
sistema kirishga shina hosil qiluvchi - Bus creator blokini o‘rnatamiz. Ikkala
obyektning kirishiga bir xil kirish signalni uzatamiz va sistemalarning reaksiyasini
solishtiramiz. Modellarning reaksiyasini solishtirish uchun berilgan strukturaviy
sxema 2-rasmda keltirilgan. Ikkala modellarning reaksiyasi 3-rasmda keltirilgan.
Ularni solishtirishdan ko‘rinib turibdiki, ular bir xil va bu modelni uzatish matritsasi
ko‘rinishida qurilishini to‘g‘riligini tasdiqlaydi.
-1.011s5 -2.863s4 -2.666s 3 -0.8954s 2 -0.09711s-0.002486
s5 +3.623s4 +4.751s3 +2.745s 2 +0.684s+0.05892
1
In1
Transfer Fcn
1
Out1
-0.7592s4 -2.29s3 -2.332s 2 -0.8925s-0.1085
s5 +3.623s4 +4.751s3 +2.745s 2 +0.684s+0.05892
Transfer Fcn1
-2.335s4 -5.243s3 -3.778s 2 -1.025s-0.08644
5
s +3.623s4 +4.751s3 +2.745s 2 +0.684s+0.05892
2
In2
Transfer Fcn2
1.692s5 +8.016s4 +12.9s 3 +8.992s 2 +2.777s+0.3074
s5 +3.623s4 +4.751s3 +2.745s 2 +0.684s+0.05892
2
Out2
Transfer Fcn3
7-rasm. Uzatish matritsasi ko‘rinishidagi boshqarish obyekti modeli.
In1 Out1
Step
In2 Out2
Step1
Subsystem
sys
Scope
LTI System
8-rasm. Turli xildagi obyekt modellarini solishtirish uchun Simulink diagramma.
9-rasm. Turli ko‘rinishdagi modellarning o‘tkinchi jarayon grafiklari.
3.3.
Boshqarish obyektining boshqaruvchanligi va kuzatuvchanligi
tahlili
Avtomatik boshqaruv nazariyasida fundamental tushunchalaridan biri bo‘lib –
boshqaruvchanlik hisoblanadi.
Aniqlash: Boshqarilayotgan sistema (obyekt) boshqariladigan deb ataladi,
agarda R n fazo tekisligidagi x 0 va x f nuqtalarda [to,tf] vaqt oraliqlarida aniqlangan
va sistemani boshlang`ich xt 0   x 0 nuqtadagi holatdan oxirgi xt f   x f nuqtadagi
holatga o‘tkazadigan mumkin bo‘lgan boshqarish mavjud bo`lsa.
Boshqacha qilib aytganda, agar obyekt to‘liq boshqariladigan bo‘lsa, unda u
vaqt davomida boshlang‘ich holatdan boshqa turlicha holatga o‘tishi mumkin.
Quyidagi tenglama berilgan bo`lsin:
x  Rn ,
x  Ax  Bu ,
u  Rr ,
ushbu tenglama statsionar sistemani tavsiflaydi. A va V matritsalar o‘zgarmas bo‘lib
hisoblanadi. Matritsani ko‘rib chiqamiz:


Y  B AB A2 B ... An-1 B ,
Bu matritsaning ustunlari B matritsa va AB, A2B, ..., An-1B matritsalarning
ko‘paytmalaridan tashkil topgan. Bu matritsa boshqaruvchanlik matritsasi deb
ataladi.
Chiziqli statsionar obyektni to‘liq boshqaramiz, qachonki boshqaruvchanlik
matritsasi maksimal rangga ega bo‘lsa, ya‘ni uning rangi n ga teng bo‘lsa.
MATLAB komandalar qatorida boshqaruvchanlik matritsasini quramiz.
>> mu=ctrb(sys.A,sys.B)
mu =
0.3999 0.6686 0.4114 -1.0727 0.4553 1.4782 0.5375 -1.9984 -0.6593 2.6896
0 1.1908 0.0040 -1.2416 -0.0673 1.5626 0.1500 -2.0447 -0.2521 2.7002
0
0 0.0052 -0.2919 0.0442 0.4774 -0.0933 -0.6580 0.1303 0.8711
0.7119 -0.0198 -0.3868 -0.2379 0.2366 0.3395 -0.1532 -0.4290 0.0991 0.5438
0 -0.1567 0.1778 0.0357 -0.2538 0.0459 0.3020 -0.1160 -0.3486 0.1958
Bu matritsaning rangini aniqlaymiz
>> r=rank(mu)
r=5
Boshqaruvchanlik matritsasining rangi holat o‘zgaruvchilari vektori o‘lchamiga
teng bo‘lgani uchun obyekt to‘liq boshqaruvchanlik xususiyatiga ega hisoblanadi.
Xuddi shu usulda kuzatuvchanlik matritsasini aniqlaymiz:
>> mn=obsv(sys.A,sys.C)
mn =
-1.6041 -1.0565 -0.8051 0.2193
0
0.2573 1.4151 0.5287 -0.9219 -0.0592
1.9106 1.6474 0.8187 0.0152 0.1507
-0.8340 -1.1620 -0.7804 0.1782 0.1614
-2.4688 -2.2865 -0.9112 -0.2381 -0.2347
1.1893 1.4355 0.8954 0.1174 -0.1671
3.2607 3.0914 1.0832 0.4562 0.3253
-1.6115 -1.8954 -1.0271 -0.3088 0.1583
-4.3379 -4.1421 -1.3450 -0.6936 -0.4473
2.1818 2.5110 1.2128 0.4835 -0.1370
Bu matritsaning rangi:
>> rn=rank(mn)
rn =5
Kuzatuvchanlik matritsasining rangi holat o‘zgaruvchilari vektori o‘lchamiga
teng bo‘lgani uchun obyekt kuzatuvchanlik xususiyatiga ham ega hisoblanadi.
3.4.
Boshqarish sistemasining sintezi
Boshqarish sistemasi strukturasi sifatida eng samarador boshqaruv sxemalardan
birini - holat bo‘yicha boshqarish algoritmini tanlaymiz. Bu holda boshqarish
ta’sirlari holat o‘zgarishlari va xatolik signali qiymatlarining chiziqli kombinatsiya
sifatida aniqlanadi. Yuqorida berilgan sxemani quyidagicha o‘zgartiramiz. Har bir
holat o‘zgaruvchilarini chiqish portiga chiqaramiz hamda mos ravishda x1, x2, x3
va hokazo. Model 7-rasmdagi ko‘rinishga ega bo‘ladi. Bu yo‘l bilan o‘zgartirilgan
modelning sxemasini qism sistema qilib tasvirlaymiz va boshqarish sistemasini
qurishga o‘tamiz.
7-rasm. Holat o‘zgaruvchilari chiqarilgan obyekt modelining strukturasi
Har bir holat o‘zgaruvchisini obyektning kirishiga ulangan summatorga mos
holda proporsional zveno (Gain) bloki orqali chiqaramiz. Har bir shunday blokning
parametri sifatida identifikator kij ni ko‘rsatamiz, bunda i – obyektning kirish
raqami,
j – holat o`zgaruvchisi holat raqami. Masalan: k23 – bu 3-holat
o‘zgaruvchisini obyektning 2 – kirishi summatori bilan bog‘lanishidir.
Xatolik signalini shakllantirish uchun har bir chiqishni manfiy birlik teskari
bog‘lanish orqali summator bilan bog‘laymiz. Shakllantirilgan xatolik signallarini
kf1 va kf2 proprosional rostlagich orqali obyektning kirishiga beramiz.
Topshiriq signallarini shakllantirish uchun pog‘onali signal beruvchi Step
blokidan foydalanamiz. Bu bloklarning parametrlari sifatida vazifada berilgan
ma’lumotlardan foydalanamiz. Masalan: birinchi kirish uchun Step bloki
parametrlari ko‘rinishi quyidagicha bo‘ladi (8-rasm):
8 – rasm. Step bloki parametrlarini o‘zgartirish
Bu yerda Step time – birinchi chiqish bo`yicha beriladigan signalning o‘zgarish
(pereklyucheniya) vaqti, Initial value – o‘zgarishgacha bo‘lgan vaqtdagi
beriladigan signalning qiymati, Final value – o‘zgarishdan keyingi signalning
qiymati.
Boshqarish obyektining chiqish o‘zgaruvchilarini NCD Outport blokiga
ulaymiz. Bu yo‘l bilan qurilgan boshqarish sistemasining sxemasi quyidagi
ko‘rinishga ega bo‘ladi (9-rasm).
10 - rasm. Boshqarish sistemasining strukturasi
Endi NCD Outport blokining parametrlarini sozlaymiz.
NCD Outport blokining dialog oynasidan Options menyusini ochamiz. Undan
Y-Axis ni tanlaymiz va ordinata o‘qi bo`yicha chiqish o‘zgaruvchilar diapazonini
o‘zgartiramiz. Masalan: birinchi chiqish o‘zgaruvchisi uchun Response axis limits
qatoriga [0 3.5] oralig`ini kiritamiz.
Mos ravishda Time range punktini tanlaymiz va vaqt o‘qi bo‘yicha diapazonni
o‘zgartiramiz va u o‘tish vaqtlarining maksimal qiymatidan taxminan 1.5 marta katta
bo‘lishi lozim. Masalan: birinchi kirish uchun topshiriq signalining boshlang‘ich
qiymati 6 ga, ikkinchisi uchun 4.5 ga teng bo‘lgani uchun 1.5*6=9. Shuning uchun
o‘zgarish diapazonini [0 15] ga teng qilib olganimiz ma’quldir.
Modellashtirish vaqtining maksimal qiymatini o‘zgartirish ham muhimdir.
Buning uchun model oynasidagi Simulaytion menyusi va undan Simulaytion
parameters ni tanlaymiz. Ochilgan dialog oynasidagi Stop time
ni 15 ga
o`zgartiramiz.
Har bir oynada yo‘lakni shakllantiramiz, u chiqish o‘zgaruvchilarni
chegaralaydi. Chegara yo‘lagini shakllantirishda Split klavishasini belgilangan
chiziqni 2 qismga bo‘lish uchun ishlatishimiz mumkin. Chegaralovchi yo‘lakning
parametrlari vazifa berilishida ko‘rsatilmagan, shuning uchun ixtiyoriy tanlash
mumkin. Chegaralovchi yo‘lakni yuqorida keltirilgan qoidalar asosida shakllangan
grafiklar 10 va 11-rasmlarda keltirilgan.
11-rasm. 1-chiqish o`zgaruvchisi uchun chegara yo`lagi
12-rasm. 2-chiqish o’zgaruvchisi uchun chegara yo‘lagi
MATLAB komandalar qatoriga sozlanuvchi parametrlarning boshlang‘ich
qiymatlarini kiritamiz. Ularni ixtiyoriy shaklda berish mumkin, lekin unchalik katta
qiymatda emas. Masalan – 2 dan 2 gacha diapazon oralig‘ida bo‘lishi mumkin.
Shundan
so‘ng
chegarani
shakllantirish
oynasidagi
menyular
panelining
Optimization punktidan Parameters punktini tanlab va ochilgan dialog oynasidagi
Tunable Variables qatoriga sozlanuvchi parametrlarning nomlarini kiritamiz, ya’ni
kf1, kf2, k11, k12, k13, k14, k15, k21, k22, k23, k24, k25. Shuningdek
Disretization interval parametrini ham o‘zgartirish muhimdir, uni esa [0.01 0.1]
diapazon qilib o‘zgartiramiz. Bundan keyin Start klavishasini bosish mumkin va bir
qancha vaqt o‘tgandan keyin noteks o‘tkinchi jarayon trayektoriyasi chegara
yo‘lagiga kirganiga ishonch hosil qilib, o‘rnatilgan koeffitsiyentlarning qiymatlari
komandalar qatoridan yozib olinadi. Jarayon natijalari kutganimizdek chiqmasa,
o‘rnatilgan koeffitsiyentlarning boshlang‘ich qiymatlarini o‘zgartirib ko‘ramiz.
O‘tkinchi jarayonni optimallashtirish jarayoni 12 va 13 - rasmlarda keltirilgan.
13-rasm. 1 – chiqish o‘zgaruvchining optimallashtirilgan o‘tkinchi jarayoni
13-rasm. 2 – chiqish o‘zgaruvchining optimallashtirilgan o‘tkinchi jarayoni
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar