•  

Идентификация модели разогрева экструдера для полимеров

НазваниеИдентификация модели разогрева экструдера для полимеров
АвторыД. В. Иванов1, А. В. Иванов1, И. Л. Сандлер1, Н. В. Чертыковцева1
1Самарский государственный университет путей сообщения
АннотацияПроцесс экструзии является одним из основных технологических процессов в производстве полимерной продукции. Полный цикл работы экструдера (аппарата, в котором проводится процесс экструзии) состоит из нескольких стадий. Первая из названных выше стадий -- режим разогрева -- характеризуется непродуктивными затратами рабочего времени и энергетических ресурсов. Для повышения эффективности режима разогрева экструдера нужна соответствующая математическая модель. Большинство известных на сегодняшний день научных работ, посвященных этому вопросу, направленны на разработку алгоритмов идентификации математических моделей первого порядка с запаздыванием или второго порядка с запаздыванием. Данные модели описывают объект с сосредоточенными параметрами, что является достаточно грубым допущением при моделировании процесса разогрева экструдера. Целью работы является разработка метода идентификации модели разогрева экструдера для полимеров на основе уравнений с разностями дробного порядка при наличии погрешностей в измерениях. В статье показано, что объект с иррациональной передаточной функцией может быть аппроксимирован уравнениями с разностями дробного порядка. Предложена математическая модель модели разогрева экструдера для полимеров в виде линейного уравнения с разностями дробного порядка. Данная модель сравнивалась с моделями выходной ошибки (output error) и ARX (autoregressive with exogenous input) моделями целого порядка, алгоритмы идентификации которых реализованы в расширении Matlab, Identification toolbox. Проведенные эксперименты показали, что модели на основе уравнений с разностями дробного порядка обладают более высокой точностью. Предложенные в статье модели и алгоритмы для идентификации разогрева экструзии полимеров могут послужить основой для создания новых высокоэффективных систем управления.
Ключевые словаэкструзия, параметрическая идентификация, разность дробного порядка, модель выходной ошибки, метод наименьших квадратов (МНК)
Образец ссылки на статьюИванов Д. В., Иванов А. В., Сандлер И. Л., Чертыковцева Н. В. Идентификация модели разогрева экструдера для полимеров [Электронный ресурс] // Дифференциальные уравнения и их приложения в математическом моделировании: материалы XIII Международной научной конференции. (Саранск, 12-16 июля 2017 г.). - Саранск: СВМО, 2017. - С. 210-218. Режим доступа: http://conf.svmo.ru/files/deamm2017/papers/paper30.pdf. - Дата обращения: 18.07.2018.