АВТОМАТИЗАЦІЯ РЕГУЛЮВАННЯ ВОЛОГОСТІ ПІД ЧАС ОСУШУВАННЯ УТФЕЛЮ

Анотація

У статті з'ясовано, що автоматизація процесу регулювання вологості утфелю є одним із найваж- ливіших завдань сучасної харчової промисловості, яке відкриває нові можливості для підвищення ефективності виробництва, недоступні для традиційних систем керування. Актуальність дослідження зумовлена швидким роз- витком технологій автоматизації сушіння, які мають потенціал для революційних змін у галузі переробки харчо- вих продуктів. Виявлено, що використання двоканальних систем керування значно підвищує ефективність процесів регулювання вологості, оптимізації енергоспоживання та стабілізації якості готового продукту, що є критично важливими умовами підвищення конкурентоспроможності підприємств.Мета роботи полягає в дослідженні ефективності застосування двоканальної системи автоматичного керу- вання з нелінійними функціями нормалізації помилки для регулювання вологості утфелю в барабанних сушильних установках, аналізі основних переваг такого підходу та розробці практичних рекомендацій для впровадження цих технологій у виробничі процеси харчової промисловості.Методологія. У статті проаналізовано ключові принципи автоматизованого керування процесами сушіння, включаючи пропорційно-інтегральне регулювання, нелінійні функції нормалізації помилки та адаптивний розпо- діл керуючого впливу між виконавчими механізмами. Здійснено математичне моделювання трьох типів нелінійних функцій: логістичної, гіперболічного тангенса та раціональної функції для оптимізації параметрів системи керу- вання. Виконано порівняльний аналіз ефективності запропонованої системи з традиційними PID-регуляторами та інтелектуальними алгоритмами керування. Використано методи системного аналізу для дослідження впливу коефіцієнта крутизни на динамічні характеристики системи та комп'ютерне моделювання для верифікації тео- ретичних результатів.Наукова новизна. Наукова новизна роботи полягає в розробці нового підходу до побудови системи автоматич- ного керування процесом сушіння утфелю, що поєднує простоту реалізації традиційних PID-регуляторів з адап- тивністю нелінійного розподілу керуючого впливу. Вперше запропоновано використання коефіцієнта крутизни нелінійної функції для адаптивного розподілу дії між механізмами з різною інерційністю. Удосконалено розуміння за- стосування двоканальних систем керування в технологічних процесах сушіння, що дозволяє ефективно компенсува- ти різницю в динамічних характеристиках виконавчих механізмів та оптимізувати енергоспоживання установки.Висновки. У результаті дослідження доведено, що запропонована двоканальна система керування має значний по- тенціал для підвищення ефективності регулювання вологості утфелю, забезпечуючи зниження енергоспоживання на 15–20 % та покращення стабільності процесу на 35 %. Експериментально підтверджено, що використання неліній- них функцій нормалізації помилки дозволяє оптимально розподіляти навантаження між швидким контуром регулю- вання потоку повітря та інерційним механізмом зміни кута нахилу барабана. Запропоновано практичні рекомендації щодо вибору коефіцієнта крутизни залежно від типу технологічного процесу та характеристик обладнання. Окресле- но перспективи подальших досліджень, що включають розробку адаптивних алгоритмів автоматичного налашту- вання параметрів системи та впровадження хмарних технологій для віддаленого моніторингу процесів сушіння.