Процессы Математические модели при автоматизированном проектировании

Одной из основных задач построения математических моделей является их идентификация, чаще всего сводящаяся к определению такого вектора параметров а, при котором точность ММ удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Эта задача может быть решена на стадиях технического задания или технического проектирования АСУ или в процессе эксплуатации автоматизированного комплекса. Подобная альтернатива объясняется тем, что в АСУ используются как неадаптивные, так и адаптивные (приспосабливающиеся) ММ. Решение о выборе того или иного типа модели принимается именно на этапе предпроектных научно-исследовательских работ в зависимости от степени нестационарности объекта и возможности постановки на нем экспериментов. [c.27]

Исходной базой для разработки модулей любых иерархических уровней точности и общности, соответствующих различным элементам ХТС, при автоматизированном проектировании химических производств являются математические модели типовых, технологических процессов. Если известна математическая модель типового процесса, то для получения соответствующих модулей нео б-ходимо эквивалентно преобразовать данные уравнения математического описания в виде некоторой матрицы преобразования Или нелинейной операторной формы, используя методы линеаризации и теории приближения функций. Однако для этой цели в настоящее время наиболее широко применяют методы планирования эксперимента на СЛОЖНОЙ математической модели элемента ХТС, а также методы аппроксимации непрерывных процессов с распределенными параметрами дискретными процессами с сосредоточенными параметрами. [c.63]

Одной из основных задач химической технологии является создание новых высокозффективных процессов и совершенствование уже действующих. Ее решение возможно только с помощью разработки и использования систем автоматизированного проектирования и оптимизации химико-технологических процессов. Системы автоматизированного проектирования уже внедряются в проектных и научно-исследовательских институтах, в конструкторских бюро. Их развитие обусловлено широким внедрением средств вычислительной техники и прикладного математического обеспечения. В основе таких систем лежит бурно развивающийся метод математического моделирования - изучение свойств объекта на математической модели. [c.4]

Авторами разработана методика синтеза гибких технологических схем производства продуктов и очистки жидких стоков Разработана структура и состав подсистемы технологического проектирования ресурсосберегающих модульных гибких схем основного производства и очистки стоков Разработаны автоматизированная информационно-поисковая система формирования типовых модулей Модуль , а также банк типовых математических моделей основных и вспомогательных операций производства продуктов и регенерации жидких растворителей, включающая около 20 типовых процессов химической технологии. Составлена инструкция пользователя для работы с банком математических моделей и пополнения библиотеки Разработанные математические модели будут интегрированы в автоматизированггую систему оптимального выбора типа аппаратов в составе модулей. На данном этапе разработана структура, состав и функциональная схема СУБД, организующая связь баз данных по оборудованию с блоком выбора и моделирующим блоком, предназначенная для выполнения полного конструктивного расчета основных и вспомогательных аппаратов. Разработанные прототипы автоматизированных систем являются открытыми для пополнения новыми процессами, математическими моделями и программными продуктами и организованы по блочному принципу, позволяющему юс быструю интеграцию в состав компьютерно-интегрированной системы технологического проектирования ресурсосберегающих гибких модульных МАХП. [c.27]

Математические модели типовых технологических процессов как основа автоматизированного проектирования химических производств [c.63]

Математические модели типовых технологических процессов являются основой автоматизированного проектирования ХТС. [c.66]

Математическая модель аппарата позволит проанализировать результаты процесса в промышленных условиях, выбрать оптимальный режим и осуществить оптимальное проектирование, а также разработать автоматизированную систему управления процессом. [c.173]

Характерной особенностью современного состояния проблемы моделирования типовых процессов химической технологии является наличие общей методологии разработки моделей [2, 8] и самих моделей на уровне учета фундаментальных закономерностей (на макроуровне), т. е. его доказательность. Совершенствование их идет по пути углубления знаний на микроуровне, что в общей задаче моделирования находит отражение в снятии тех или иных допущений. В соответствии со стратегией системного анализа [8] эта тенденция положительно влияет на развитие теории и практики автоматизированного проектирования. По мере создания моделей на микроуровне усиливается прогнозирующая способность моделей, уменьшается объем априорной информации. В рамках известного математического описания все это способствует решению задачи автоматизации программирования, особенно если имеются алгоритмы-оболочки , для которых определенный класс проектируемых объектов реализуется частными алгоритмами. [c.260]

При построении математических моделей для целей проектирования новых и интенсификации действующих химико-технологи-ческих производств, а также при построении автоматизированных систем управления технологическими процессами большое значение имеют так называемые обратные задачи, суть которых состоит в следующем. Пусть известна математическая модель процесса [c.128]

Неуклонные тенденции развития химических технологий, связанные с интенсификацией химико-технологических процессов, разработкой аппаратов большой единичной мощности, проектированием энергосберегающих малоотходных и безотходных производств, работающих в условиях функционирования автоматизированных систем управления, построенных на базе современных вычислительных комплексов, предопределили углубленное отношение к разработке математических моделей типовых аппаратов химико-технологических процессов. [c.7]

Выбор поверхностных конденсаторов в качестве объекта исследования был предопределен рядом факторов. Во-первых, разработкой математических моделей данных аппаратов восполняется существенный пробел в решении комплекса расчетных и оптимизационных задач целого класса теплообменной аппаратуры. Во-вторых, математические модели процесса конденсации могут быть использованы при моделировании процессов переноса в гетерогенных системах газ — жидкость — твердое тело. И, наконец, последнее. Поверхностные конденсаторы в течение длительного времени были предметом рассмотрения в совместных научно-исследовательских работах, выполненных НПО ГИПХ и кафедрой Системы автоматизированного проектирования и управления Ленинградского технологического института им. Ленсовета. Результаты этих исследований в основном определили содержательную часть предлагаемой читателю книги. [c.9]

Анализ объектов химической технологии методами математического моделирования с применением средств вычислительной техники,. особенно цифровых машин, имеет большое теоретическое и практическое значение. Он позволяет, не прибегая к сложным и дорогим натуральным экспериментам, изучать многие характеристики проектируемых и существующих процессов, оценивать различные варианты аппаратурного оформления, а также использовать математические методы оптимизации для отыскания, оптимальных режимов эксплуатации и решения задач оптимального управления. Особое значение метод математического моделирования приобретает в системах автоматизированного проектирования, в которых математические модели проектируемых процессов решающим образом определяют эффективность функционирования системы в целом. [c.44]

В последнее время значительное внимание уделяется практическим вопросам математического моделирования химико-технологических процессов и систематизации используемых математических моделей [6]. Дальнейшие работы в этом направлении несомненно приведут к более широкому применению методов оптимизации в задачах управления и проектирования, а также при создании современных систем автоматизированного проектирования. [c.90]

Применение типовых математических моделей (модулей) в проектировании позволяет не только создать стройную структурированную систему автоматизированного проектирования, заложить возможности изменения отдельных элементов или целых комплексов этой системы (замена новыми, расширение), не нарушая ее цельности и функционирования, но и повышает эффективность разработчиков таких систем, упрощает взаимосвязь проектировщика с ЭВМ в процессе решения различных задач. [c.50]

Математические модели используются в АСУ преимущественно для решения следующих задач планирование работы объекта на различные периоды времени, оптимизация статических режимов, оптимизация неустановившихся (переходных) процессов и автоматическая стабилизация ряда косвенных (неизмеряемых) координат отдельных аппаратов и ТП, а также для оперативного вычисления текущих значений технико-экономических показателей объекта. При проектировании всего автоматизированного комплекса ММ применяют еще и для оптимального конструирования объекта управления (обычно — отдельный аппарат) специфика построения моделей для этого случая излагается в последнем разделе этой главы. [c.25]

Для эффективного решения задач второго и третьего уровней необходима оперативная подготовка математического описания (сопоставление математических моделей) сложных и разнообразных процессов, протекающих в отдельных аппаратах первой ступени иерархии. Оперативная, т. е. требующая минимальных затрат времени и средств, подготовка математических описаний химико-технологических процессов обусловливает необходимость максимальной формализации и автоматизации самой процедуры составления математических моделей, описывающих тот или иной процесс, и свертывания математических моделей в так называемые модули, позволяющие осуществлять, их стыковку при решении задач второго и третьего уровней иерархии. Совокупность приемов, методов и средств такой формализации составляет систему автоматизированного проектирования (САПр). Эта система реализуется с помощью современных средств вычислительной техники, используемой не только на этапе решения готовых систем уравнений, но и на, стадии формирования математических моделей процессов и управления процессами. [c.14]

Информационная модель (ИМ) объекта проектирования является ядром процесса автоматизированного проектирования конкретного объекта. По содержанию ИМ представляет собой структуру объекта, описанную в словаре библиотеки базовых элементов и необходимую для формирования математических моделей, используемых в различных проектных модулях САПР. Информационная модель создается в результате трансляции исходного описания объекта. [c.96]

В проектировании различных систем, например, организационноэкономических, производственных с применением ЭВМ, также широко используется принцип модульности. В этом случае модулями будут математические модели, онисываюнще с достаточной степенью достоверности процессы проектируемой системы. Так, при проектировании организационно-экономической системы — автоматизированной системы управления предприятием (АСУП) — создается библиотека машинных программ решения типовых задач управления. Примером такой задачи может служить модель сбыта [c.49]

При разработке автоматизированных систем управления ректификационными установками большое значение пмеет выбор оптимальных режимов по переработке исходного сырья. Глубокое изучение статических п динамических режимов в процессах ректификации позволит строить более совершенные математические модели и использовать пх при проектировании АСУ ТП. Следует отметить, что в настоящее время моделирование этих процессов в основном охватывает статические режимы их работы. Задачи исследования динамических режимов еш,е практически остаются нерешенными. [c.7]

Математические модели при автоматизированном проектировании технологических процессов [c.216]

Вся работа по проектированию автоматизированной системы представляет собой непрерывный процесс преобразования информации на основе оперирования с системными представлениями. Этот процесс заканчивается реализацией системы в виде технических средств, математического обеспечения и т. п. Процесс решения проблем, возникающих при построении систем, является эволюционным процессом постепенного перехода от постановки проблемы в терминах задания к описанию реального оборудования, образующего систему, в терминах физических возможностей его. Вначале основные усилия направлены на разработку математических уравнений и составление модели. Решения, полученные по уравнениям на моделях, сопоставляются с заданием. По мере прогресса в исследованиях количество реальных моделей и характеристик их возрастает, тогда как усилия, затрачиваемые на математическое описание, сокращаются. И, наконец, экспериментальные данные, замеренные на действующей системе, сопоставляются с выдвинутыми ранее целями 1120]. [c.10]

В книге рассмотрены общие принципы построения и аппаратурной реализации автоматизированных систем проектирования объектов химической промышленности. Предложена общая стратегия применения метода математического моделирования для решения задач проектирования и эксплуатации химических производств, приведены математи,-ческие модели типовых процессов химической технологии как основъ автоматизированного проектирования подробно изложены принципы, методы и алгоритмы синтеза оптимальных технологических схем химических производств, приведены примеры проектирования крупнотон нажных агрегатов с использованием ЭВМ. [c.4]

Поэтому создание систем автоматизированного проектирования (САПР) технологических процессов заключается не только в автоматизации процессов сбора, накопления и обработки информации, изготовления текстовой и графической документации (что само но себе сун1,ествепно ускоряет сроки проектирования), по и (что более важно) в применении теории и методологии системного проектирования, заключаюш,емся в комплексном рассмотрении проблемы с детализацией на каждом из уровней и учете взаимосвязей между ними. При этом математические модели, используемые на каждом из уровней и этапов проектирования, должны не только отражать состояние реального объекта, но и обладать прогнозирующими способностями. [c.5]

Последние годы характеризуются интенсивным развитием напр авлений, связанных с применением современных математических методов в различных областях науки о химической технологии. Этот процесс математизации науки имеет два аспекта. Один из них заключается в том, что построение и исследование математических моделей химической технологии открывает математикам обширное поле деятельности, позволяющее им демонстрировать эффективность весьма тонких и изящных методов современного анализа. С другой стороны, стремление добиться наибольшей общности математического описания тех или иных процессов приводит к необходимости численного решения на ЭВМ систем нелинейных дифференциальных уравнений, разнородных по своей структуре, что порой затрудняет применение математических методов в иженерной практике при проектировании химических производстз. Пе является исключением в этом плане и раздел химической технологии, посвященный изучению кристаллизации в дисперсных системах. Добиться более широкого применения математических методов в инженерной практике возможно за счет разработки моделей, основанных на самых общих предпосылках, не требующих применения сложных вычислительных методов, допускающих простую физическую интерпретацию, и создания на их основе автоматизированных систем проектирования. Настоящая книга, как надеются авторы, в какой-то мере восполнит этот пробел. [c.6]

В книге дано обобщение имеющихся сведений по теории и практике массовой кристаллизации в единую физическую модель на ее основе разработана математическая модель кристаллизации в дисперсных системах и изложены принципы построения системы автоматизированного проектирования (САПР) кристаллизаторов. При создании физической модели изучаемого процесса, учитывая те трудности, которые стоят перед исследователем при обобщении большого и во многом разнопланового материала, авторы попытались выделить среди большого многообразия явлений, имеющих место при кристаллизации в дисперсных системах, только те, которые позволили бы решить поставленные выше задачи с достаточной для инженерной практики точностью. Особое внимание было обращено на детерминиро-ванно-стохастическую природу процесса кристаллизации. [c.6]

В настоящее время разрабатывается системное и прикладное математическое обеспечение автоматизированных систем проектирования различных технических объектов, в том числе и холодильных. Проблема автоматизации проектирования холодильного оборудования заключается в необходимости выбора оптимальных проектно-конструкторских решений по энергетическим, технико-экономическим критериям, многообразию возможных вариантов состава и условий эксплуатации, сложности математических моделей, адекватно опи-сывавшцих рассматриваемые физические процессы. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология