Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 19
1.1 Актуальность разработки проблемно - ориентированных
автоматизированных систем обработки информации 19
1.1.1 Цели создания проблемно – ориентированных автоматизированных систем обработки информации, выполняемые функции 19
1.1.2 Обобщенная структура АСНИ 21
1.2 Применение системного анализа в методологии и методике создания проблемно - ориентированных автоматизированных систем обработки информации 23
1.2.1 Факторы, влияющие на развитие и эволюцию АСНИ и предъявляемые к АСНИ требования 25
1.2.2 Анализ проблем в области создания АСНИ и автоматизированных систем комплексных испытаний и предъявляемые требования к их организации 26
1.3 Структура автоматизированных систем химических и химико -технологических исследований и примеры использования 30
1.4 Примеры применения АСНИ в химии полимеров 33
1.5 Технологии синтеза термоэластопластов и низкомолекулярных полимеров
1.5.1 Синтез бутадиен - стирольных термоэластопластов 35
1.5.2 Способы получения низкомолекулярных полимеров 38
1.5.3 Описание термоокислительной деструкции полимеров как химического процесса 39
1.5.4 Описание промышленного технологического процесса термоокислительной деструкции полимеров в растворе
1.6 Методы идентификации типов полимеров 41
1.7 Определение физикомеханических свойств полимерных материалов 44
1.8 Методы оценки средней молекулярной массы полимеров 46
1.9 Основные лабораторные методы определения молекулярномассового
распределения полимеров 51
1.10 Применение математического моделирования при оценке ММР полимеров, получаемых на основе процессов полимеризации и деструкции 52
1.10.1 Статистический подход 53
1.10.2 Кинетический подход 56
1.10.3 Обзор примеров моделирования функции ММР полимеров, подвергающихся деструкции 1.11 Моделирование кинетики процессов растворной полимеризации (в области получения термоэластопластов) 68
1.12 Обзор кинетических моделей процессов деструкции полимеров 73
1.13 Управление технологическими процессами растворной полимеризации и деструкции 80
1.13.1 Системный анализ процецессов растворной полимеризации как
объектов управления 80
1.13.2 Особенности управления периодическими процессами синтеза
полимеров по периодической технологии 82
1.14 Постановка задач диссертационного исследования 86
ГЛАВА 2. Разработка системной и информационных моделей автоматизированных систем анализа и управления показателями качества в периодических процессах синтеза полимеров 88
2.1 Цели и задачи системного анализа при проектировании АСАУ 89
2.1.1 Макропроектирование системной модели АСАУ 90
2.1.2 Разработка структурной модели проблемно - ориентированных авто матизированных систем 90
2.2 Проектирование функциональной структуры АСАУ на основе IDEF3
моделей 97
2.3 Теоретико - множественное описание системной модели АСАУ 102
2.3.1 Структурно – параметрическая идентификация системной модели на примере АСАУ параметров качества полимеров в растворе (нулевой уровень декомпозиции) 103
2.3.2 Структурно – параметрическая идентификация системной модели на примере АСАУ параметров качества полимеров в растворе (1 – й уровень декомпозиции) 1 2.4 Информационная структура АСАУ 111
2.5 Выводы 121
ГЛАВА 3. Моделирование синтеза полимеров периодическим способом на примере процессов полимеризации и деструкции 123
3.1 Моделирование процессов полимеризации на примере
получения дивинил – стирольных термоэластопластов 123
3.1.1 Математическое моделирование кинетики фракционного состава
полистироллития и двухблочного сополимера 125
3.1.1.1 Моделирование кинетики фракционного состава полистироллития 125
3.1.1.2 Моделирование кинетики фракционного состава при получении двухблочного полимера 131
3.1.2 Моделирование кинетики и термодинамики процесса полимеризации мономера (КТППМ) 134
3.1.2.1 Структура математической модели КТППМ 134
3.1.2.2 Кинетический блок математической модели КТППМ 135
3.1.2.3 Энергетический блок математической модели КТППМ 137
3.1.2.4 Математическая модель ТППМ
3.1.3 Комплексная математическое описание процесса синтеза ТЭП 141
3.1.4 Параметрическая идентификация математических моделей синтеза первого и второго блоков при получении ТЭП 147
3.1.5 Оценка погрешностей и уcтановление адекватности комплексной модели 150
3.1.6 Математическое моделирование молекулярномассового распределения сшитого полимера 154
3.1.6.1 Статистическое моделирование ММР в процессе сшивки полимеров 154
3.1.6.2 Оценка воспроизводимости расчёта ММР полимера на стадии сшивки 157
3.2 Получение математической модели процесса деструкции полимеров в
растворе 159
3.2.1 Разработка модели КФСП в процессе деструкции 159
3.2.1.1 Кинетическая схема процесса деструкции и структура математической модели КФСП 159
3.2.1.2 Моделирование ТД и оценка погрешности математической модели 1 3.2.2 Математическая модель кинетики ТД 179
3.2.3 Оценка кинетических параметров химических реакций в процессе ТД 183
3.3 Выводы 187
ГЛАВА 4. Методы математической обработки данных для оценки молекулярных параметров полимеров 189
4.1 Метод расчета е фракционного состава полимера на основе обработки данных гель - проникающей хроматографии полимеров 190
4. 2 Метод оценки динамики статистических моментов ММР и показате лей качества полимеров в ТД 200
4.3 Экспресс метод измерения средней молекулярной массы полимеров в растворе и распознавание типа растворенного полимера 214
4.3.1 Модификация теплофизического метода оценки средней молекулярной массы полимеров в растворе 214
4.3.1.1 Описание пилотной установка для измерения средней молекулярной массы растворенных полимеров 215
4.3.1.2 Входная обработка данных 217
4.3.1.3 Выявление структуры и идентификация параметров математической модели оценки средней моллекулярной массы полимеров в растворе 223
4.3.1.3.1 Планирование экспериментальных работ и оценка тесноты связи между параметрами эксперимента 224
4.3.1.3.2 Оценка погрешности метода измерения средней молекулярной массы полимеров в растворе 230
4.3.2 Распознавание типа аморфного полимера в растворе 232
4.4 Выводы 236
ГЛАВА 5. Управление периодическими процессами синтеза полимеров в растворе 238
5.1 Управление синтезом термоэластопластов 239
5.1.1 Разработка методики оперативной оценки КАЦП 241
5.1.2 Рассчет управляющих воздействий 245
5.1.3 Методика расчета начальной температуры полимеризации 247
5.1.4 Исследование влияния дробной подачи реагентов на качество полимеров 251
5.1.5 Реализация способа управления на основе дробной загрузки компонентов реакции 262
5.2 Разработка алгоритма управления качеством полимеров в процессе их ТД 264
5.2.1 Описание процесса ТД полимеров в растворе как объекта управления 264
5.2.2 Управление процессом ТД стабилизацией концентрации инициирующего агента 268
5.3 Выводы 280
Основные выводы и результаты работы 282
Список литературы
