Введение
ГЛАВА 1. Анализ методов моделирования агрегатов непрерывного смесеприготовления 15
1.1. Характеристика технологических процессов приготовления сыпучих смесей 15
1.2. Проблемы математического моделирования процессов дозирования и непрерывного смешивания 18
1.3. Проблема нестационарности в описании процессов непрерывного смесеприготовления 24
1.3.1. Причины возникновения нестационарности сигнала смесеприготовления 24
1.3.2. Влияние флуктуации питающих потоков на процесс непрерывного смесеобразования 26
1.3.3. Методы спектрального представления нестационарных сигналов 32
1.3.3.1. Преобразование Фурье 32
1.3.3.2. Кратковременное преобразование Фурье 34
1.4. Выводы и обоснование актуальности математического моделирования агрегатов непрерывного смесеприготовления методами системного анализа 37
ГЛАВА 2. Методы моделирования систем непрерывного смесеприготовления 39
2.1. Структурно-топологическое моделирование 39
2.1.1. Описание системы посредством аппарата передаточных функций 39
2.1.2. Составление структурной схемы смесеприготовительной системы 42
2.1.3. Топологическое моделирование системы 43
2.2. Частотный анализ смесеприготовительной системы 45
2.3. Временной анализ смесеприготовительной системы 46
2.4. Моделирование систем непрерывного смесеприготовления методом пространства состояний 48
2.5. Время-частотный анализ на базе вейвлет-преобразования... 56
2.5.1. Математические основы теории вейвлет-анализа 56
2.5.2. Дискретное вейвлет-преобразование 60
2.5.3. Алгоритм вейвлет-поиска соответствия 62
2.6. Выводы 64
ГЛАВА 3. Методика моделирования и исследования систем непрерывного смесеприготовления 65
3.1. Методология проведения исследования 65
3.2. Формирование структурно-топологической модели смесеприготовительной системы 68
3.2.1. Составление структурно-функциональной схемы 68
3.2.2. Топологическое моделирование смесеприготовительной системы 71
3.2.3. Методика определения дифференциального закона распределения времени пребывания частиц смеси в смесителе 73
3.2.4. Методика определения параметров передаточной функции центробежного смесителя 75
3.3. Описание материалопотоковых сигналов в смесительном агрегате 79
3.3.1. Описание дозирующего сигнала спирального дозатора 79
3.3.2. Дозирующий сигнал шнекового дозатора 82
3.3.3. Разработка модели сигнала мгновенной производительности порционных дозаторов 82
3.4. Методика частотного исследования систем непрерывного смесеприготовления 96
3.4.1. Установление степени влияния параметров БДУ на флуктуацию предсмесительного материалопотока 96
3.4.2. Установление степени влияния параметров смесительного устройства на флуктуацию выходного материалопотока 97
3.5. Методика временного анализа смесительной системы в пространстве состояний 101
3.6. Спектральная идентификация сигналов и коррекция режимов работы смесеприготовительного агрегата 112
3.6.1. Время-частотное распределение Вигнера И2
3.6.2. Алгоритм адаптивной вейвлет-аппроксимации сигналов смесеприготовительной системы в дискретным словарем Габора 114
3.7. Выводы 120
ГЛАВА 4. Аппаратурное обеспечение экспериментальных исследований систем непрерывного смесеприготовления 121
4.1. Лабораторно-экспериментальный стенд 121
4.1.1. Описание исследовательского стенда 121
4.1.2. Дозировочное оборудование 123
4.1.2.1. Шнековый дозатор 123
4.1.2.2. Спиральный дозатор 125
4.1.2.3. Порционный дозатор 125
4.1.3. Центробежный смеситель непрерывного действия... 129
4.1.4. Физико-механические свойства сыпучих материалов, использованных в исследованиях 130
4.2. Аппаратно-программный мониторинговый комплекс для регистрации и обработки информации 132
4.2.1. Состав аппаратно-программного комплекса 132
4.2.2. Работа мониторингового комплекса по оптимизации режимов смесеприготовления 137
4.3. Выводы 141
ГЛАВА 5. Экспериментальное исследование непрерывно-действующего смесеприготовительного агрегата 142
5.1. Расчетная электронная структурная схема агрегата 142
5.2. Результаты частотного исследования смесеприготовительного агрегата 144
5.2.1. Исследование зависимости коэффициента пульсации сигнала совокупного предсмесительного материало- потока от параметров блока дозирующих устройств.. 144
5.2.2. Исследование зависимости сглаживающей способности смесительного устройства от параметров смесеприготовительного агрегата 153
5.2.3. Определение рациональных параметров смесеприготовительного агрегата 160
5.3. Мониторинг рациональных режимов работы СМПА на базе спектральной вейвлет-идентификации 163
5.4. Выводы 173
Заключение 174
Литература 176
