Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние теории, техники и технологии процесса термообработки какао-бобов 11
1.1 Краткий обзор техники и технологии переработки какао 11
1.1.1 Модельцепочки добавленной стоимости какао-бобов 11
1.1.2 Стандарты качества и сортировки какао-бобов 14
1.1.3 Свойства какао-бобов как объекта термообработки 16
1.1.4 Технология переработки какао 21
1.2 Анализ технологических методов и средств термообработки в условиях послеуборочной обработки какао-бобов 25
1.2.1 Необходимость термообработки какао-бобов 25
1.2.2 Современные методы термообработки какао-бобов 26
1.2.3 Классификация современных сушилок 28
1.3 Современные методы моделирования и управления процессом термообработки 31
1.3.1 Основы моделирования систем 31
1.3.2 Моделирование и управление процессом термообработки с использованием методов искусственного интеллекта 32
1.3.3 Математическое моделирование процессов термообработки 37
1.4 Выводы по главе и задачи исследования 43
ГЛАВА 2. Анализ физической системы термообработки какао-бобов 46
2.1 Общая модель системы термообработки 46
2.1.1 Модель оборудования для термообработки какао-бобов 47
2.1.2 Модель материала термообработки
2.2 Экспериментальное исследование процесса термообработки какао бобов 53
2.2.1. Методика подготовки какао бобов к термообработке 53
2.2.2. Методика определения влажности и температуры слоя какао бобов 53
2.2.3. Методика исследования режимов термообработки какао бобов 54
2.2.4. Анализ результатов экспериментального исследования процесса термообработки какао бобов 57
2.3 Выводы по ГЛАВЕ 58
ГЛАВА 3. Математическое моделирование процесса термообработки какао-бобов 60
3.1. Разработка математической модели процесса термообработки какао бобов 60
3.2 Численное решение разработанной математической модели термообработки какао-бобов 69
3.3 Разработка методика для расчета параметров процесса термообработки какао-бобов 74
3.4. Разработка методики расчета оптимального режима термообработки какао-бобов 81
3.4 Выводы по главе 86
ГЛАВА 4. Автоматизированное управление процессом термообработки какао-бобов 87
4.1 Технологический процесс термообработки как объект управления 87
4.2 Разработки функциональной структуры системы автоматизированного управления процессом термообработки какао-бобов 90
4.3 Выбор закона регулирования
4.3.1 Обоснование выбора закона регулирования 92
4.3.2 Расчет динамических характеристик объекта управления
4.4 Разработка модели регулятора для управления процессом термообработки какао 96
4.5 Настройка пид-регулятора при помощи алгоритма дифференциальной эволюции 100
4.6. Оценка эффективности системы автоматизированного управления процессом термообработки какао-бобов 107
4.7 Выводы по главе
ГЛАВА 5. Идентификация и программная реализация математической модели 111
5.1 Идентификация математической модели 111
5.1.1 Расчет тепло физических параметров скелета слоя какао-бобов 111
5.1.2 Расчет тепло физических характеристик влажных частиц какао-бобов. 114
5.1.3 Расчет тепло физических характеристик слоя какао-бобов 115
5.1.4 Расчет поля температур для слоя какао-бобов 117
5.2 Разработка программного обеспечения для моделирования процесса термообработки слоя какао-бобов 123
5.2.1 Архитектура программного обеспечения 123
5.2.2 Базы данных системы 125
5.2.3 Разработка модели процесса термообработки и модели решения 129
5.2.4 Разработки графического интерфейса пользователя 130
5.3 Выводы по ГЛАВЕ 134
Основные выводы и результаты работы 136
Список литературы
