Численный поиск параметров математических моделей пищевых продуктов из гидробионтов для процессов пастеризации

Цель исследовательской работы заключалась в поиске параметров математических моделей пищевых продуктов из гидробионтов, размещенных в герметично упакованной консервной таре, численными методами решения задач оптимизации. Математическое описание продуктов в консервной таре как технологических объектов управления составлено в виде передаточных функций, для которых входной величиной является временная зависимость температуры среды стерилизационной камеры автоклава, а выходной величиной – динамика температуры продукта. Поиск коэффициентов передаточных функций выполнен методом численной оптимизации на основе переходных характеристик, полученных экспериментально. Данные переходного процесса по температуре продукта получены при помощи терморегистраторов серии «iButton Data Loggers» во время проведения процесса пастеризации консервов. Численный поиск параметров математических моделей пищевых продуктов проводился программным обеспечением «AutoCont Lite: SeekerC», разработанным автором статьи на кафедре автоматики и вычислительной техники Мурманского государственного технического университета. На основе анализа переходных характеристик в качестве модели-кандидата продукта в жестяной консервной таре выбрано инерционное (апериодическое) звено первого порядка, а для продукта в стеклянной таре – инерционное звено третьего порядка. Для решения задачи численного поиска параметров модели в качестве критерия оптимизации выбрана интегральная оценка, рассчитанная как квадратичное отклонение между выходными значениями модели и объекта за период исследования. В результате исследования получены математические модели пищевых продуктов из гидробионтов в виде передаточных функций. Полученный результат использован для моделирования и последующей модернизации системы автоматического управления промышленным автоклавом «ASCAMAT-230» при проведении процесса пастеризации консервов.