Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Управление кинетикой
промышленного производства
«Сухого ферментативного аминосодержащего
гидролизата мяса рыбы»
Операторное описание стадий промышленного производства сухого
ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы.
Операторная модель 6-ти стадий промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы приведена на рисунке 1.
Каждая стадия процесса имеет вход, выход, контур операционной обратной связи и контур управления.
Рис. 1. Операторная модель 6-ти стадий промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы.
Динамическая модель управления количественным ростом
белковой массыв процессе промышленного производства сухого
ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы.
Будем описывать количественный рост белковой массы S (о.е.) в процессе промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы дифференциальным уравнением в виде:
dS(t)/dt = P1 S(t) + P2 C(t) + P3 H(t), (1)
S(0) = 0,
где P1 , P2 и P3 – обобщенные параметры процесса, С – управление в виде концентрации щелочно-кислотного ингибитора, H помеха.
Дискретным аналогом данного уравнения будет РАР модель:
St = (1 + P1 t) St-1 + P2 t Сt + P3 t Нt , (2)
S0 = 0.
Управление было задано в виде пропорционального регулятора:
Сt = - С0 (St – S*),
где С0 – коэффициент отрицательной обратной связи, S* уставка по управлению, т.е. желаемое значение белковой массы в процессе промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы.
Таким образом, уравнение (2) имеет вид:
St+1 = (1 + P1 t - P2 t С0) St + P2 t С0 S*+ P3 t Нt , (3)
Модель (3) имитировалась с помощью программы, реализованной в среде Excel. Фрагмент программы приведен на рисунке 2.
|
Программа расчета количественного роста белковой массы |
|||||||
|
А |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
Параметры процесса: |
|||||||
|
P1 , обр. мин |
0.1 |
||||||
|
P2 , обр. мин |
0.1 |
||||||
|
P3 , обр. мин |
0.1 |
||||||
|
Модельное время: |
|||||||
|
t = |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
||
|
Dt, мин |
2 |
||||||
|
Физическое время: |
|||||||
|
t, мин |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
||
|
Управление: |
|||||||
|
амплитуда C0 = |
2 |
||||||
|
уставка S* = |
100 |
||||||
|
Помеха: |
|||||||
|
амплитуда H0 = |
1 |
||||||
|
Ht = |
0 |
H0*СЛУЧМЕЖДУ(-1;1) |
1 |
-1 |
1 |
||
|
Белковая масса: |
|||||||
|
St = |
0.0 |
20.2 |
36.4 |
48.9 |
59.3 |
Рис. 2. Фрагмент программы.
Из рисунка видны все численные значения параметров модели.
На рисунках 3 и 4 приведены результаты численного моделирования количественного роста белковой массы S в процессе промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы для различных значений помехи.
Так, например видно, что количество белковой массы S в процессе промышленного производства сухого ферментативного аминосодержащего гидролизата мяса рыбы выходит и стабилизируется на заданном уставкой уровне S* = 100 о.е., при значении амплитуды помехи в два раза меньшей амплитуды управления.
Рис. 3.
На рисунке 8 приведен случай, когда амплитуда помехи в 15 раз превышает амплитуду управляющего сигнала.
Рис. 4.
В этом случае, как видно из результатов имитационного моделирования, разброс количественного значения белковой массы не превышает 10% от заданного уровня.
10 циклов
Концентр. сухих
веществ, кг/м3;
концентр. аминного
азота, кг/м3
H = 3,0 ÷10,0;
T = 3 ÷ 60 0C
Время t
процесса
5 ÷15 час
Скорость
подачи сырья
v = 102 ÷ 103 кг/мин
Степень
измельчения
pH = 7,6;
T = 35 ÷ 40 0C
Измельчение и
гомогенизация
рыбного сырья
Гидролиз
Рыба
Субпродукт
Смесь
Смесь
Концентрат
Центрифугирование
ФДС
Скорость
подачи рабочей
смеси
pH = 3,0 ÷ 3,5;
T = 85 ÷ 90 0C
Сепарирование
Концентрат
Продолжительность
процесса
1 ÷ 3 часа
pH = 3,0 ÷ 3,5;
T = 85 ÷ 90 0C
ФДС
Концентр.
твердых частиц
годролизата
Остаточная
концентрация
жира
годролизата
Полуфабр.
Вход
Концентр. сухих
веществ, кг/м3;
концентр. аминного
азота, кг/м3;
остаточная H2O
Концентрирование
(вакуум-выпаривание)
Сухие в-ва
Продолжительность
процесса
2 ÷ 5 часа
pH = 5,5 ÷ 6,5;
T = 50 ÷ 90 0C
Сепарирование
Полуфабр.
Продолжительность
процесса
2 ÷ 5 часа;
технологические
потери < 2%
pH = 3,3 ÷ 3,5;
T = 80 ÷ 160 0C
Продукт
Сухие в-ва
Выход
Концентр. сухих
веществ, кг/м3;
концентр. аминного
азота, кг/м3;
остаточная H2O;
технологические
потери
Управление