АНАЛІЗ МЕТОДІВ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСІВ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ ПЛОДООВОЧЕВИХ КОНСЕРВІВ У ВЕРТИКАЛЬНИХ АВТОКЛАВАХ

А.Ю. Дукач; Г.В. Рудакова; В.М.  Поліщук

doi:10.34185/1562-9945-4-165-2026-09

Автор(и)

А.Ю. Дукач https://orcid.org/0009-0000-7319-6196
Г.В. Рудакова https://orcid.org/0000-0002-8053-4218
В.М. Поліщук https://orcid.org/0000-0002-8775-4977

DOI:

https://doi.org/10.34185/1562-9945-4-165-2026-09

Ключові слова:

вертикальний автоклав, термічна обробка, ПІД-регулятор, прогнозуюче керування, нечітка логіка, штучні нейронні мережі, накопичена летальність, оптимізація керування

Анотація

У роботі проведено аналіз існуючих методів керування процесами термічної обробки плодоовочевих консервів у вертикальних автоклавах. Розглянуто проблеми використання традиційних пропорційно-інтегрально-диференціальних (ПІД) регуляторів, зумовлені значною тепловою інерційністю об'єкта та складністю налаштування під різні типи і маси завантаження. Проаналізовано перспективні підходи до автоматизації, зокрема прогнозуюче керування на основі моделей (MPC), яке дозволяє оптимізувати процес безпосередньо за цільовим показником накопиченої мікробіологічної летальності (F₀) з урахуванням технологічних обмежень. Окрему увагу приділено можливостям застосування інтелектуальних методів, таких як адаптивні нечіткі регулятори (Fuzzy-PID) та штучні нейронні мережі (ANN), що виконують функцію віртуальних "м'яких сенсорів" для прогнозування температури всередині тари. За результатами аналізу обґрунтовано необхідність переходу до гібридних інтелектуальних систем керування для забезпечення енергоефективності, компенсації нелінійності процесів теплообміну та збереження харчової цінності складноструктурної гетерогенної
продукції.

Посилання

Alpert A. J., Alfaro E. Managing Indoor Mushroom Cultivation: A Protocol-Based Ap-proach to Controlled Environment Agriculture. ScholarWorks. Cal Poly Pomona, 2024. URL: https://scholarworks.calstate.edu/concern/projects/2j62sf452.

Luh B. S. Principles and Applications of Vegetable Processing. Processing Vegetables / ed. by D. S. Smith, J. N. Cash, W. K. Nip, Y. H. Hui. Boca Raton: Routledge, 1997. P. 1–46. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203741863-2.

Khalilov F. V. Automation of the Sterilization Process of Canned Products in the Master SCADA System. Galaxy International Interdisciplinary Research Journal. 2021. Vol. 9, No. 12. P. 659–662. URL: https://www.neliti.com/publications/597160/automation-of-the-sterilization-process-of-canned-products-in-the-master-scada-s.

Trehub V.H. Pobudova matematychnoi modeli avtomatyzovanoho aparata periodychnoi dii / V.H. Trehub // Kharchova promyslovist. — 2004. — № 3. — S. 165—169. [in Ukrainian].

Jimenez P. S., Bangar S. P., Suffern M., Whiteside W. S. Understanding retort processing: A review. Food Science & Nutrition. 2024. Vol. 12. P. 1545–1563. URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/fsn3.3912.

Tirado-Kulieva V. A. Computational Applications for the Evaluation and Simulation of the Thermal Treatment of Canned Foods. IntechOpen, 2022. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.78107.

Artificial intelligence techniques for microwave drying of agricultural products: A review. IoT and AI in Agriculture. Springer, 2024. P. 311–341. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-95-5218-4_21.