Registration Number
0826U002956, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
31-08-2026
popup.evolution
o
Title
Control System for a Beet Pulp Drying Complex with a Decision Support Subsystem
Author
Oleksii M. Mirkevich,
popup.head Oleksandr M. Pupena
popup.opponent Andrii L. Perekrest
popup.opponent Taras H. Bahan
popup.review Viktor M. Sidletskyi
popup.review Yaroslav V. Smitiukh
popup.rada
National university of food technologies
Description
У дисертаційній роботі розв’язано науково-прикладну задачу підвищення ефективності керування процесом сушіння жому в умовах інерційності технологічного процесу, змінності характеристик сировини та відсутності засобів безперервного прямого вимірювання вихідної вологості.
У роботі проведено аналіз жомосушильного комплексу як об’єкта керування та досліджено особливості тепломасообмінних процесів, транспортних запізнень, інерційності та нелінійних залежностей між технологічними параметрами. Показано, що існуючі підходи до контролю вологості жому характеризуються значними часовими затримками та не забезпечують оперативного керування процесом сушіння.
Обґрунтовано доцільність використання підходів, що базуються на аналізі виробничих даних. Розроблено методику підготовки технологічних даних, яка включає їх збір, очищення, структуризацію та формування розширеного простору ознак з урахуванням часових залежностей процесу.
Розроблено каскадну модель прогнозування технологічних параметрів на основі методів машинного навчання, у якій на першому етапі здійснюється прогнозування температури на виході сушильного барабана, а на другому — прогнозування вологості жому з використанням отриманого прогнозу температури. Проведено аналіз важливості ознак та оцінено точність моделей за показниками MAE, RMSE та коефіцієнтом детермінації, що підтвердило можливість їх практичного використання.
Для формування керуючих рекомендацій розроблено підсистему підтримки прийняття рішень на основі нечіткої логіки, яка використовує прогнозовані значення температури та вологості для визначення рекомендованої подачі жому до сушильного барабана.
Запропоновано структуру системи керування жомосушильним комплексом із інтеграцією підсистеми підтримки прийняття рішень у промислову інфраструктуру підприємства. Реалізовано взаємодію між PLC, Node-RED, InfluxDB, Grafana, аналітичним модулем Python та SCADA-системою, що забезпечує збір, архівування, прогнозування, формування рекомендацій та їх відображення оператору.
Запропонована система реалізує принцип випереджувального керування та концепцію «оператор у контурі», що дозволяє підвищити обґрунтованість прийняття рішень без втручання у базові контури автоматичного регулювання.
Результати експериментальних досліджень на реальних виробничих даних показали, що прогнозування з горизонтом до 30 хв є достатнім для практичного використання та дозволяє підвищити стабільність технологічних параметрів, якість готового продукту та знизити питомі витрати енергетичних ресурсів.
Одержані результати можуть бути використані при модернізації існуючих систем автоматизованого керування сушильними комплексами та в інших інерційних технологічних процесах з обмеженою вимірюваністю вихідних параметрів.
Registration Date
2026-06-29
popup.nrat_date
2026-06-29 / 2026-09-17
