Введение
Глава 1. Обзор современных аспектов моделирования процессов смесеприготовления в агрегатах непрерывного действия и возможностей мониторинга их динамики 10
1.1. Описание процессов приготовления сыпучих смесей 10
1.2. Обоснование выбора объекта исследования 13
1.3. Проблемы моделирования процессов непрерывного смесеприготовления 17
1.4. Анализ материалопотоковых сигналов дозирующей и смесительной аппаратуры в стационарных и нестационарных условиях 24
1.5. Современные способы идентификации и мониторинга одномерных сигналов . ...27
1.5.1. Преобразование Фурье 27
1.5.2. Кратковременное преобразование Фурье.. 29
1.6. Вопросы мониторинга и коррекции динамики процесса смесеприготовления.. 32
1.6.1. Идентификация и мониторинг одномерных процессов в вейвлет-среде 32
1.6.2. Алгоритмы работы с сигналами дозирующих устройств... 34
1.6.3. Преобразование сигналов в каналах направленной организации материалопотоков 38
1.7. Выводы по главе 40
Глава 2. Методы математического описания и исследования сигналов систем непрерывного смесеприготовления 42
2.1. Способ волнового представления материалопотоковых сигналов в смесительном агрегате 42
2.1.1. Моделирование расхода спирального дозатора 42
2.1.2. Моделирование расхода шнекового дозатора 45
2.1.3. Описание и параметризация сигнала порционного дозатора.. 45
2.2. Теоретические основы время-частотного анализа на базе вейвлет-преобразований 58
2.2.1. Теоретические аспекты вейвлет-анализа 58
2.2.2. Дискретное вейвлет-преобразование 62
2.2.3. Алгоритм вейвлет-поиска соответствия 64
2.3. Спектральная идентификация сигналов и коррекция режимов работы смесеприготовительного агрегата 66
2.3.1. Время-частотное распределение Вигнера 66
2.3.2. Алгоритм адаптивной вейвлет-аппроксимации сигналов смесеприготовительной системы дискретным словарем Габора 68
2.4. Выводы по главе 71
Глава 3. Разработка экспериментального стенда 73
3.1. Объект исследования 73
3.1.1. Общая характеристика, описание экспериментального стенда 75
3.1.2. Система вывода аналоговых корректирующих воздействий 78
3.2. Описание дозировочного оборудования 78
3.2.1. Шнековый дозатор... .79
3.2.2. Спиральный дозатор.. ...81
3.2.3. Порционный дозатор 82
3.3. Центробежный смеситель непрерывного действия 83
3.4. Измерительное оборудование 86
3.4.1. Пьезоэлектрические преобразователи 86
3.4.2. Плата оцифровки 88
3.4.3. Характеристика аналитических весов 89
3.5. Физико-механические свойства исследуемых материалов 91
3.6. Методики непрерывного анализа, корректировки и мониторинга процесса смесеприготовления 92
3.6.1. Методика регистрации одномерных сигналов 92
3.6.2. Методика считывания данных из технологического файла... 93
3.6.3. Методика фильтрации сигнала технологического файла 93
3.6.4. Процедура сглаживания сигнала материалопотока 94
3.6.5. Построение карты Вигнера и идентификация ее объектов 95
3.6.6. Система коррекции текущих режимов работы дозаторов. 96
3.7. Выводы по главе 96
Глава 4. Экспериментальные исследования 98
4.1. Исследование характеристик аппаратуры 98
4.1.1. Исследование работы дозирующих устройств 98
4.1.2. Определение собственной частоты датчика 102
4.1.3. Определение частоты дискретизации платы оцифровки 105
4.2. Коррекция режимов работы агрегата посредством аппаратно- .-программного комплекса вейвлет-мониторинга 106
4.2.1. Причины возникновения нестационарности 106
4.2.2. Регистрация и преобразование одномерных сигналов 109
4.2.3. Фильтрация и сглаживание анализируемых сигналов 113
4.2.4. Идентификация элементов карты модифицированного сигнала материалопотока и коррекция текущих режимов 117
4.3. Практическое использование 122
4.4. Выводы по главе 123
Основные результаты работы и выводы 124
Литература 126
Приложения 139
