Registration Number
0824U002621, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
26-08-2024
popup.evolution
o
Title
2. Methods and software tools for modeling processes in biogas plants based on interval data analysis
Author
Vadym ZABCHUK,
popup.head Andrii V. Pukas
popup.opponent Olena B. Kobylska
popup.opponent Nataliia B. Shakhovska
popup.review Natalia P. Porplytsya
popup.review Andriy М. Melnyk
popup.rada
Western Ukrainian National University
Description
У дисертаційній роботі розв’язано науково-технічне завдання забезпечення допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату в процесі його бродіння в біогазових установках за рахунок розробки математичного та програмного забезпечення для моделювання динаміки кислотності на основі аналізу інтервальних даних. Об’єктом дослідження є процеси анаеробного мікробіологічного бродіння у біогазових установках. Предметом дослідження є математичне та програмне забезпечення для моделювання динаміки кислотності субстрату у біогазових установках на основі аналізу інтервальних даних. У межах дисертаційної роботи запропоновано та обґрунтовано двоетапний метод ідентифікації математичної моделі динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі на основі аналізу інтервальних даних, який, на відміну від відомих, ґрунтується на розв’язуванні спочатку простішої задачі ідентифікації рівняння взаємозв’язку між основною характеристикою процесу та чинниками, які на неї впливають, і на цій основі, на другому етапі – ідентифікації математичної моделі динаміки цього показника у біореакторі, що у сукупності забезпечило спрощення побудови математичної моделі з гарантованими прогностичними властивостями. За результатами застосування нового двоетапного методу ідентифікації математичної моделі отримано математичну модель динаміки показника кислотності субстрату у біореакторі у вигляді диференціального рівняння, яке, на відміну від існуючих, налаштовано на параметри процесу для конкретної біогазової установки на підставі перетворення інтервальних різницевих рівнянь, що забезпечує гарантовані прогностичні властивості побудованої математичної моделі в межах точності інтервальних даних і уможливлює забезпечення допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату в біогазових установках на основі управління балансом сухої та рідкої частин сировини. У процесі розробки програмного комплексу запропоновано та обґрунтовано відкриту сервісно-орієнтовану архітектуру програмного забезпечення для моделювання процесів у біогазових установках, яка, на відміну від існуючих інтегрує програмні компоненти: інтерпретації інтервальних дискретних моделей; ідентифікації цих моделей; розв’язування диференціальних рівнянь. Такий підхід уможливив створення прототипу комп'ютерного середовища для управління процесами в біогазових установках, яке без додаткових налаштувань інтегрується в існуючі системи управління біогазовими установками з метою забезпечення коридору допустимих значень кислотності багатокомпонентного субстрату. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні програмного середовища для моделювання процесів у біогазових установках. Теоретичні та прикладні результати дисертаційної роботи використано у ТОВ «Теофіпольська енергетична компанія», в компанії «Eleks» (м. Тернопіль), а також впроваджено в освітній процес та науково-дослідну роботу кафедри комп’ютерних наук Західноукраїнського національного університету.
Registration Date
2024-07-16
popup.nrat_date
2024-07-16 / 2026-07-01
