Спосіб керування технологічним процесом

Спосіб керування технологічним процесом, що містить формування тривимірних часових рядів сигналів технологічної інформації, використання їх перетинів для вибору рівня регульованої змінної технологічного процесу, який відрізняється тим, 3 ють їх на управляючу послідовність штучної нейронної мережі, значення рівня регульованої змінної технологічного процесу отримують на виході управляючої послідовності штучної нейронної мережі. Причино-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак та результатом, який досягається полягає в наступному. В системах керування технологічними процесами використовують тривимірні часові ряди характеристичних ознак інформативного сигналу технологічного процесу. Як інформативний сигнал вибирають струм, потужність, шум, вібрацію, наприклад, агрегату первинного подрібнення. Характеристичними ознаками часового ряду інформативного сигналу є моменти першого і другого порядку, наприклад такі як середнє, дисперсія, середнє квадратичне тощо. Перетини тривимірного часового ряду містять в собі інформацію з різним часом усереднення або еквівалентування контрольованого параметру. Використання даних з «великим» часом усереднення наряду з даними з «малим» часом усереднення підвищує точність визначення інтегрованого показника що відображує фізико-механічні властивості перероблюваного матеріалу. Подальше підвищення точності отримують за рахунок використання шарів інформаційних полів характеристичних ознак сигналу технологічної інформації та їх похідних за ортогональними осями і діагоналями. Новим є також спосіб прогнозування, в якому прогнозують складові сигналу - значення з перетинів тривимірних часових рядів характеристичних ознак сигналу технологічної інформації і їх похідних за ортогональними осями і діагоналями з подальшою інтеграцією їх в один прогнозний вихідний сигнал штучної нейронної мережі. Використання прогнозного значення регульованого параметру, яке враховує фізико-механічні властивості перероблюваного матеріалу дозволяє своєчасно втручатися і впливати на технологічний процес. Таким чином, усі наведені в формулі винаходу ознаки суттєві, а їх сукупність достатня для одержання технічного результату. Реалізують спосіб таким чином. Вибирають інформативний сигнал і характеристичні ознаки часового ряду сигналу технологічної інформації, потрібні для керування регульованим параметром технологічного процесу. З отриманих за допомогою датчика технологічної інформації даних, формують інформаційні точки часових рядів. Під інформаційними точками розуміють усереднені або еквівалентні значення даних, отриманих від датчика технологічної інформації. Період усереднювання або еквівалентування (розмір інформаційних точок) вибирають рівним або кратним періоду дискретизації сигналу датчика технологічної інформації. За допомогою стратифікації двовимірних часових рядів, наприклад за часом усереднення або еквівалентування, формують тривимірні часові ряди характеристичної ознаки часового ряду. Характеристичною ознакою може бути середнє значення часового ряду, дисперсія, потужність сигналу, еквівалентне значення тощо. Стратифікований за часом усереднення тривимірний часовий ряд 64469 4 складають з часткових сум двовимірного часового ряду характеристичної ознаки поділених на кількість складових цих часткових сум. Формують тривимірні часові ряди таким чином. При надходженні знов виміряної інформаційної точки всі значення в елементах підготовчого часового ряду зсовують на крок вперед, останнє значення видаляють. Знов виміряне значення ставлять на перше місце і підсумовують до всіх інших елементів підготовчого ряду. Усі значення з елементів підготовчого ряду переписують в паралельний ряд і ділять на кількість складових їх часткових сум. Такий часовий ряд набуває властивостей часового ряду з тривимірною інформацією. Кожний елемент такого ряду є ковзним середнім з часом усереднення або еквівалентування кратним часу усереднення або еквівалентування інформаційної точки. Траєкторія руху кожного елементу такого ряду, на відміну від двовимірного, несе додаткову інформацію, що дає можливість створити інформаційне поле. При формуванні інформаційного поля вибирають його розмір, тобто кількість стовбців і строк. Стовбці це тривимірні часові ряди, які містять в собі інформацію про зміну самого часового ряду, а строки це двовимірні часові ряди, які містять в собі інформацію про зміну точок ряду з певним часом усереднення або еквівалентування. Діагональні часові ряди містять в собі інформацію про зміну як точок, так і самого ряду. При надходженні кожного знов виміряного значення інформаційної точки тривимірні ряди (стовпці) зсовують паралельно підготовчому ряду, при цьому останній стовпець видаляють. Таким чином формують інформаційне поле характеристичної ознаки «середнє значення». За допомогою кінцевих різниць між елементами інформаційного поля характеристичної ознаки формують інформаційні поля похідних за діагоналями і ортогональними осями. Таким чином двовимірний часовий ряд перетворюють в багатошарове інформаційне поле, яке складається з шарів характеристичних ознак і шарів кортежів з їх похідних. Проводять перетини багатошарового інформаційного поля. Поточні значення перетинів і значення регульованого параметру подають на входи навчальної послідовності штучної нейронної мережі. Проводять навчання штучної нейронної мережі і, в разі необхідності, зменшують розмір інформаційного простору технологічного об'єкту. Навчання проводять в темпі процесу з використанням поточних даних інформативного сигналу. Вибраним методом прогнозування, відомим з теорії прогнозування двовимірних часових рядів, знаходять прогнозні значення перетинів. На входи управляючої послідовності нейронної мережі подають прогнозні значення перетинів шарів багатошарового інформаційного поля. Вихідним сигналом управляючої послідовності штучної нейронної мережі є прогнозний сигнал регульованого параметру технологічного процесу. Використання прогнозного значення дозволяє своєчасно втручатися і впливати на продуктивність процесу. Завдяки навчальної і управляючої послідовності штучної нейронної мережі система керування стає універсальною і незалежною від типів обладнання і схеми технологічного процесу. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 64469 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601