Б. О. Джолдошев а из Института автоматики и информационных технологий нан кр, г. Бишкек; «Cинтез кибернетических автоматических систем с использованием эталонной модели»

1. Зиновьев В.А. Пространственные механизмы с низшими парами. – М.: Гостехиздат, 1952. – 432с.

2. Артоболевский И.И., Левитский Н.И., Черкудинов С.А. Синтез плоских механизмов. – М.: Госиздат, 1959. – 1084 с.

3. Шет и Уикер мл. Обобщенная система символических обозначений механизмов. // Конструирование и технология машиностроения. – №1, 1971. – С. 96-106.

In the article of O. Kanlybaev and M.O. Satkalieva «Synthesis of the directing space mechanism which has given outgoing points and variable closed contour» has been investigated the count of the synthesis of directing space mechanism in total 5 classes that has closed variable contour. Interpolation method is used for solve the synthesis counting of the mechanism.

УДК 51.10

РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ
Б.К. Муханов, А.Б. Сулейменов
Казахский национальный технический университет имени К.И. Сатпаева,

г. Алматы, ул. Сатпаева 22. E-mail: b_mukhanov@verbulak.kz

UO22⁺ + n SO42- UO2(SO4)n2-2n

где n=1, 2 или 3.

После сернокислотного выщелачивания уран может быть извлечен из растворов и пульп с помощью катионообменных или анионообменных смол.

Ионообменное извлечение урана в общем виде определяется следующими реакциями

1. 
   поглощение урана катионообменной смолой
   

2R-H+ + UO22+ (R-)2UO22 + 2H+;

2) поглощение урана анионообменной смолой

4R+X- + UO2(SO4)34- (R+)4[UO2(SO4)3]4- + 4X

2R+X- + UO2(SO4)22- (R+)2[UO2(SO4)2]2 + 2X-,

где R – фиксированные ионы смолы; X – NO3-; Cl-.

Ионообменная смола после поглощения урана отделяется от раствора или пульпы и регенерируется (подвергается десорбции). При регенерации происходит десорбция урана, в результате чего получают концентрированный (так как на регенерацию падают растворы примерно на порядок меньше по объему, чем исходный объем раствора на сорбцию), освобожденный от примесей раствор урана и смолу, пригодную для следующего цикла поглощения урана.

Ионообменное извлечение урана из осветленных растворов производится путем пропускания раствора через слой смолы, загруженной в колонны.

Технологический процесс сорбции урана является непрерывно-периодическим и как объект автоматизации характеризуется следующими особенностями:

- значительной инерционностью;

- цикличностью технологических операций;

- наличием операций дозирования реагентов и растворов;

- наличием агрессивных жидкостей;

- наличием токсичных жидкостей;

Характеристика процесса добычи урана позволяет выбрать в качестве регулируемого параметра процесса сорбции равновесную концентрацию урана в сорбенте.

Объектом управления являться комплекс сорбционных напорных колонн. Управляющие воздействия:

- Суммарная высота рабочего слоя сорбента

- Объемная скорость подачи продуктивного раствора

Контролируемые возмущающие воздействия:

- Рабочая емкость сорбента

- Удельный объем набухшего сорбента (набухаемость)

Неконтролируемые возмущающие воздействия:

- Исходная концентрация урана в продуктивном растворе

Управляемая величина:

- Равновесная концентрация урана в сорбенте

При этом суммарная высота рабочего слоя сорбента определяется непосредственно перед началом смены и её изменение возможно только перед началом следующей смены. Объемная скорость подачи продуктивного раствора может изменяться во время смены. Исходная концентрация урана в продуктивном растворе изменяется по мере поступления свежего продуктивного раствора. А рабочая емкость сорбента и удельный объем набухшего сорбента изменяются в худшую сторону в результате эксплуатации сорбента.

Целью управления процессом сорбции является обеспечение максимальной равновесной концентрации урана в сорбенте за период одной смены длительностью в 12 часов.

Управление сорбцией урана осуществляется в настоящее время мастером смены или оператором, на основе опыта и субъективного анализа показаний контрольно-измерительных приборов (КИП) (давление и расходы в системах воздухо-, кислородо- и газоснабжения, расходы и температура охлаждающих агентов и др.) данные визуальных наблюдений (уровень расплава, температура расплава, состояние системы загрузки и др.), результаты химических анализов, поступающих с большим опозданием и других сведений обслуживающего персонала о состоянии отдельных составляющих технологического процесса, а также на основе предварительных расчетов материального и теплового балансов. Имеются системы автоматического контроля некоторых переменных, как объемная скорость подачи раствора, высота рабочего слоя сорбента.

Необходимо отметить, что ни на одном комплексе сорбционных колонн до сих пор не существует системы оптимального управления процессом, что в первую очередь связано, очевидно, с отсутствием достаточно адекватных математических моделей данного процесса.

Нами предлагается структурная схема оптимального управления процессом, содержащая как традиционные методы управления (подсистема регулирования), так и интеллектуальные подсистемы (НС1 и НС2), показанной на рис. 1.

В приведенной структуре предполагается использовать интеллектуальную подсистему, которая на основе данных, полученных от датчиков и химического анализа будет выдавать задания для регуляторов. Этот инструмент позволяет математически описывать не сам процесс, а строить модель управления им на основе знания, опыта и интуиции технологов или статистических данных.

Объемная скорость подачи продуктивного раствора и суммарная высота загрузки концентрата является определяющей для всего процесса сорбции.

Требуется построить две нейронные сети. Одна из них должна рассчитывать объемную скорость подачи продуктивного раствора, вторая суммарную высоту рабочего слоя сорбента. Выходные значения обеих сетей должны рассчитываться таким образом, чтобы равновесная концентрация урана в сорбенте, была максимальной.

Описание входных переменных и выхода первой нейронной сети

Входные переменные:

Выход сети:

O – Объемная скорость подачи продуктивного раствора.

Описание входных переменных и выхода второй нейронной сети

Выход сети: