moitvivt Моделирование, оптимизация и информационные технологии Modeling, Optimization and Information Technology 2310-6018 Издательство 10.26102/2310-6018/2026.57.6.003 2337 Автоматическое управление вальцовым станком Automated control of a roller mill 0009-0004-4986-4982 Кудрявцев Александр Викторович Kudriavtsev Aleksander Viktorovich alex.kud@mail.ru aff-1 Анцупов Эрик Эрикович Antsupov Eric Erikovich antsupoverik@yandex.ru aff-2 Научно-исследовательский технологический университет МИСиС Общество с ограниченной ответственностью «Промтехпродукт» National Research University of Technology "MISIS" Promtechproduct LLC Независимый исследователь Independent Researcher 01 01 2026 1 1 10.26102/2310-6018/2026.57.6.003 Copyright © Авторы, 2026 2026 This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License

Актуальность исследования обусловлена необходимостью создания и внедрения конкурентоспособных отечественных решений по автоматизации в технологических процессах и трудностями решения данной задачи в некоторых зрелых отраслях, например, в мукомольной отрасли. В этом контексте в настоящей работе рассмотрен вальцовый станок с целью его моделирования как объекта управления и исследования параметров устройств управления разных типов. В данном исследовании выбран вальцовый станок, который идентифицирован как объект управления, создана его математическая модель, рассмотрены устройства управления различных типов и методами имитационного моделирования исследованы их характеристики применительно к задаче регулирования выбранным объектом управления. Также в работе определены параметры управляемости и устойчивости, определены наиболее предпочтительные подходы для управления станком. В результате сделаны выводы: важна корректная идентификация станка; хотя ПИ-регулятор имеет лучшие показатели для регулирования отдельного станка, но для управления комплексом из нескольких станков, наиболее эффективным может быть регулятор на нечеткой логике. Результаты, полученные в данном работе, могут быть использованы как для модернизации существующих производств и при производстве нового отечественного оборудования, так и для дальнейших исследований.

The relevance of the study is driven by the need to develop and implement competitive domestic automation solutions in technological processes, as well as by the difficulties in solving this problem in certain mature industries, such as the flour milling industry. In this context, this paper examines a roller mill to model it as a control plant and to study the parameters of various types of control devices. In this study, the roller mill is identified as a control plant, its mathematical model is developed, various types of controllers are considered, and their characteristics for controlling the selected plant are investigated using simulation methods. The parameters of controllability and stability are determined, and the most preferable approaches for controlling the mill are identified. The conclusions are as follows: correct identification of the mill is important; although a PI controller has better performance for controlling a single mill, a fuzzy logic controller may be more effective for controlling a multi mill system. The results obtained in this work can be used both for modernizing existing production facilities and for manufacturing new domestic equipment, as well as for further research.

 вальцовый станок система автоматического управления управление рабочим зазором моделирование в MATLAB ABCD-представление roller mill automatic control system grinding gap adjustment modeling in MATLAB ABCD representation Исследование выполнено без спонсорской поддержки. The study was performed without external funding. References Панкратов Г.Н. Анализ закономерности распределения по размерам частиц продуктов размола зерна. Хлебопродукты. 2016;(9):58–61. Кандроков Р.Х., Панкратов Г.Н., Кусова И.У., Рындин А.А. Влияние межвальцового зазора на крупообразующую способность и гранулометрический состав промежуточных продуктов измельчения зерна тритикале. Хлебопродукты. 2021;(6):36–38. Албагачиев А.Ю., Карцев И.С. Моделирование разрушения зерна в мельнице. Проблемы машиностроения и автоматизации. 2024;(4):100–104. https://doi.org/10.52261/02346206_2024_4_100 Campbell G.M., Bunn P.J., Webb C., Hook S.C.W. On predicting roller milling performance – Part I: The breakage equation. Powder Technology. 2001;115(3):234–242. https://doi.org/10.1016/S0032-5910(00)00348-X Kalitsis J., Minasny B., Quail K., McBratney A. Application of response surface methodology for optimization of wheat flour milling process. Cereal Chemistry. 2021;98(6):1215–1226. https://doi.org/10.1002/cche.10474 Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния. Москва: Мир; 1975. 685 с. Tedrake R. Linear Quadratic Regulators. In: Underactuated Robotics: Algorithms for Walking, Running, Swimming, Flying, and Manipulation. URL: https://underactuated.mit.edu/lqr.html [Accessed 26th October 2025]. Zhang Ch., Hu J., Xu Q., et al. Mechanical modeling and powder characteristics of wheat milling process: A comparative study of roller, hammer and stone mills. Journal of Agriculture and Food Research. 2025;23. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2025.102166 Navia D., Bruna R., Fernández F., et al. Digital twin with automatic disturbance detection for real-time optimization of a semi-autogenous grinding (SAG) mill. [Preprint]. SSRN. URL: https://doi.org/10.2139/ssrn.4930275 [Accessed 26th October 2025]. Баркалов С.А., Белоусов В.Е., Дорофеев Д.В., Нижегородов К.А., Серебрякова Е.А. Информационная модель поддержки процессов управления производственными потоками автоматизированного производства. Вестник ЮУрГУ. Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника». 2023;23(4):47–56. https://doi.org/10.14529/ctcr230405

The authors declare that there are no conflicts of interest present.