Модель блока для общей задачи

Рис. 1.5. Представление математического описания процесса передачи, блок гидродинамики, блок фазового равновесия и т.п. Блочный принцип построения моделей позволяет а) разбить общую задачу построения математической модели на отдельные подзадачи и тем самым упростить ее решение б) использовать разработанные блоки в других моделях в) модернизировать и заменять отдельные блоки на новые, не касаясь при зтом остальных.

Другой подход к разработке иерархической схемы БТС связан с задачами математического моделирования и оптимального расчета системы. Разбиение системы на иерархические уровни соответствует отдельным блокам общей математической модели. При этом происходит последовательная детализация процессов и явлений от верхних уровней к низшим и обобщение информации при продвижении к вышестоящим уровням. Иерархическая схема БТС, соответствующая данным принципам, представлена на рис. 2.2. [c.42]

Разработкой алгоритмического обеспечения решения расчетных задач и задач совместного выбора параметров теплообменников-конденсаторов и АСР мы завершили создание инструмента, позволяющего в принципе практически реализовать общую функциональную схему алгоритма проектирования (см. рис. 1.2). Вместе с тем следует напомнить, что при построении математических моделей конденсаторов и блока их динамической связи с основным аппаратом технологического комплекса был сделан ряд упрощающих посылок, требующих экспериментальной проверки их корректности. Иными словами, необходима экспериментальная проверка адекватности разработанных моделей их физическим аналогам. С другой стороны, формирование большинства блоков, входящих в общий алгоритм проектирования, не может быть выполнено без проведения исследования стационарных и динамических характеристик теплообменника-конденсатора, а также свойств замкнутой системы регулирования на множестве конструктивно-технологиче-ских параметров аппарата. Решение этих задач возможно лишь в рамках имитационного моделирования, которое требует конкретизации информации, соответствующей табл. 3.1—3.3. [c.165]

Перечисленные ограничения формируются для каждого выделенного района г и образуют Н независимых блоков модели. Кроме того, существуют и общие ограничения задачи, связывающие между собой отдельные блоки условий задачи. К общим ограничениям относятся следующие [c.223]

Состав системы СТРУНА. Единый подход к разработке различных подсистем позволил обеспечить единство концептуальных моделей в месте их стыковки. Иными словами в исходных данных для системы получения спецификаций (СТРУНА) содержится необходимая информация для расчета смет и проектирования тепловой изоляции. Иерархическая структура исходных данных для всех трех задач одинакова (общая информация на блок, общая информация на линию, информация об отдельной детали). Этот факт позволяет на основании исходных данных для выпуска монтажных и заказных спецификаций автоматически формировать задания (т. е. исходные данные) для проектирования тепловой изоляции и выпуска смет. Отметим, что исходная информация для выпуска спецификаций нуждается лишь в очень небольшом дополнении, чтобы использоваться для разработки смет и проекта тепловой изоляции. Связаны (но в разной степени) и базы данных этих задач. Информационные фонды систем получения спецификаций и смет содержат много общей информации и их целесообразно интегрировать. База данных проектирования теплов.ой изоляции содержит мало общих данных с базой данных для получения спецификаций, поэтому целесообразно организовать ее автономное функционирование. [c.9]

МОДЕЛЬ БЛОКА ДЛЯ ОБЩЕЙ ЗАДАЧИ [c.110]

Этот путь дает возможность формализовать модель блока полунепрерывного типа в общей модели планирования и управления ХТС, однако трудности, связанные с нелинейностью условий (У.13) и с размерностью модели, оказываются непреодолимыми при решении общей задачи. Следует лишь заметить, что для очень небольших ХТС можно попытаться применить подход, рекомендованный в работе [56], при котором используется процедура динамического программирования. [c.122]

Наконец, можно попытаться формализовать и непрерывную модель блока, допускающего работу только на эффективных режи -мах. Можно, например, ввести новые переменные 0 , аналогичные переменным 0 и обозначающие начальные и конечные моменты времени, задающие интервалы использования эффективных режимов (но нескольку интервалов на каждый режим) на горизонте [io> П далее, оперируя переменными 0д.,, необходимо будет сформулировать условия того, что интервалы использования режимов не должны пересекаться и в сумме должны покрывать весь горизонт планирования, затем выразить состояние блока (г) в момент времени t в виде Xj (0 ) и т. д. Подробно заниматься такой формализацией мы не будем, поскольку этот путь практически позволяет лишь описать модель, но не дает способа решения общей задачи планирования и управления ХТС. [c.123]

Таким образом, при различных подходах к построению элементарной модели область определения переменных будет определяться также по-разному, причем часто довольно сложным образом. Поэтому при постановке общей задачи планирования и управления ХТС мы будем, аналогично обобщенной элементарной модели вида (V.16), пользоваться обобщенной формой записи области определения переменных, конкретизируя ее по мере необходимости. Такая обобщенная запись, выраженная через состояние блока в момент времени t, имеет вид [c.130]

Основное содержание общей задачи планирования и управления составляет оптимальное согласование во времени работы отдельных блоков ХТС — распределение и координация потоков х t) на горизонте планирования [ д, Т]. Величины потоков в такой задаче существенны всегда, для любых ХТС и при любом горизонте планирования. Качественные же показатели потоков и дополнительные управляющие переменные элементарных моделей (кроме величин потоков) принимаются во внимание далеко не всегда и не для всех потоков и блоков ХТС. Так, качественные показатели некоторых потоков при управлении ХТС несущественны. При планировании на более или менее длительные отрезки времени качественные показатели усредняются и считаются постоянными снижаются требования к точности элементарных моделей, в результате чего те или иные управляющие переменные исключаются из общей модели при планировании на короткие отрезки времени такие управления, как моменты останова оборудования для профилактического обслуживания, уже определены и становятся известными параметрами модели, и т. д. [c.145]

Денежный критерий, в частности прибыль, предлагается использовать и для решения общей задачи планирования и управления ХТС. В последней он представляет собой интегральную прибыль на горизонте планирования [/ о, Г], зависящую от переменных общей модели ХТС и стоимостных параметров — удельных затрат на единицу произведенной продукции, цен на сырье и готовую продукцию, затрат на управление блоками, потерь от перестроек — пере.ходов с одного режима на другой и т. д. [24, с. 143]. [c.31]

Формализация процедур на основе топологического принципа описания ФХС. Выше была определена схема общей стратегии системного анализа на уровне отдельного химико-технологического процесса. Для повышения эффективности этой стратегии необходимо создание соответствующей автоматизированной системы оперативной подготовки математических описаний процессов, в задачи которой входила бы максимальная формализация и автоматизация всех промежуточных процедур построения функциональных операторов ФХС. Иными словами, возникает необходимость в создании специального методологического подхода, который позволил бы путем широкого использования средств вычислительной техники упростить процедуру построения математических моделей сложных процессов, обеспечил бы правильную координацию отдельных функциональных блоков между собой при их агрегировании в общую математическую модель ФХС и допускал бы эффективную формализацию основных процедур синтеза математических описаний ФХС. [c.17]

Адаптирующейся (приспосабливающейся) моделью называется модель, которая допускает изменение своей структуры и параметров в соответствии с изменением характеристик объекта в условиях его нормальной эксплуатации. В общем случае адаптирующаяся модель допускает изменение структуры и параметров, в частном случае изменяются параметры при фиксированной структуре. Блок-схема решения задачи идентификации методом адаптирующейся модели изображена на рис. 8.1. Идея метода состоит в организации замкнутого контура подстройки модели под реальный процесс. Схема имеет весьма общий характер, так как, по существу, лежит в основе любой замкнутой схемы непрерывной (последовательной) идентификации [1—3]. [c.436]

Пусть химико-технологическая система состоит из N блоков. Для простоты записи будем исходить из предположения, что каждый блок имеет один входной и один выходной поток размерности т. В отличие от формы математической модели, принятой нами при постановке задачи оптимизации ХТС [см. выражение (I, 1)], запишем математическую модель к-то блока в более общем виде [c.25]

Общий случай решения задачи с переменными коэффициентами векторов условий с применением принципа предварительного разложения рассмотрен в работе [18]. Практический пример, решенный для масляного блока одного из действующих КПП, показывает высокую эффективность подобных моделей и расчетной процедуры. Процедура формирования модели НПП и оптимизация текущего [c.15]

Основными блоками разрабатываемого тренажера являются имитационная модель технологического процесса, модель идеального оператора и программа тренажа с генерацией технологических ситуаций. В соответствии с программой тренажа происходит либо информирование о ходе выполнения задачи и возвращение системы в исходное положение, либо информирование о повторении ситуации или об изменении задачи в соответствии с общей программой обучения. [c.360]

Чтобы не связывать себя рамками какого-либо конкретного способа декомпозиции, для любых задач, блоков и их комплексов будем здесь применять единый термин подсистема. Вне зависимости от конкретной схемы декомпозиции комплексной проблемы в самой общей форме информационную схему системы моделей можно представить в виде ориентированного мультиграфа Г(У, Л), где v V — это подсистемы и источники исходной информации, а а А — информационные потоки. [c.50]

При рассмотрении общей математической модели производства удобно подразделять переменные и параметры модели на внутренние, характеризующие функционирование и взаимосвязь отдельных установок или блоков, и внешние, определяющие внешние входы и выходы производственного комплекса или ХТС. Кроме переменных в систему ограничений входят параметры модели - величины, известные к началу решения задачи. [c.67]

Таким образом, переменные и, представляют собой управляющие воздействия, определяющие режим работы А -го блока. До сих нор предполагалось, что значения управляющих переменных и могут произвольно выбираться из некоторого непрерывного множества допустимых значений, ограниченного лишь заданным диапазоном их изменения. Тем самым предполагалось существование бесконечного множества допустимых режимов и возможность плавного изменения режима. Если при этом управляющие переменные и входят в общую формулировку задачи планирования в явном виде, то общая модель ХТС будет либо существенно нелинейной, либо линейной с переменными коэффициентами. [c.114]

Во всех рассмотренных моделях силового поля для каждого блока приведенной по симметрии матрицы определяется 1)/2 силовых постоянных по /г( ) экспериментальным частотам, т. е. находится одно из возможных решений обратной спектральной задачи. Неоднозначность рещения этой задачи следует из общего выражения для матрицы силовых постоянных Р (уравнение (18)) , в которое входит произвольная ортогональная матрица собственных вращений С, являющаяся функцией —1)/2 независимых параметров (см. уравнение (9)). Уравнения (18) и (19) показывают, что в при- [c.99]

Этап принятия решений об интенсификации технологических процессов и оптимизации эффективности ХТС включен в число основных этапов блок-схемы общей стратегии решения задачи эксплуатации химико-технологических систем (см. рис. 11). Как показано далее, степень обоснованности принимаемых решений может значительно возрасти, если наряду с построением математических моделей ХТС по материалам экспериментальных исследований будут разрабатываться соответствующие ЭММ, позволяющие дать предварительную оценку имеющимся резервам снижения себестоимости выпускаемой продукции и повышения производительности оборудования. [c.91]

Поскольку аналитические решения задачи сушки даже в упрощенных случаях затруднительны, а возможные решения часто имеют громоздкую структуру, в [35, 36] рекомендуются общие структурные схемы математических моделей процесса, составленные из вычислительных блоков и позволяющие численно рассчитывать плотности распределения влагосодержания и других параметров в дисперсном материале на выходе из псевдоожиженного слоя. [c.193]

Для многих конкретных систем, в частности лазеров, широко применяется математическое моделирование происходящих в них процессов. Важнейшим принципом построения таких моделей является их разбиение на относительно независимые блоки (модули). Так для лазеров обычно рассматриваются процесс создания неравновесности, кинетика активной среды и динамика излучения. Модель кинетических процессов также разбивается на отдельные блоки поступательное движение, вращательное, колебательное, электронная молекулярная кинетика, атомно-молекулярная (процессы с участием свободных атомов и радикалов), ионно-молекулярная, химическая, гетерогенная, кластерная. Для каждого из этих модулей имеется своя специфика, свои методы, свои характерные скорости процессов. Задачи моделирования, с одной стороны, связаны с разработкой конкретных модулей (в том числе получение характерных констант, анализ приближений), а с другой — с построением общей модели на основе той или иной физической картины (включающей набор блоков, методику их взаимосвязи, привязку параметров). [c.236]

Для определения можно использовать прием линеаризации [92, с. 49]. Применяя правила дифференцирования сложных и неявных функций, легко получить формулы для определения производных функции (IV, 143) по переменным и [92, с. 49]. Для решения задачи (IV, 144), (IV, 145) используется метод сопряженных градиентов, модифицированный для учета ограничений (IV, 145) (МОПГ) он был предложен в 1968 г. и является обобщением метода приведенного градиента, разработанного Вольфом [93] для решения задачи (IV, 1), (IV, 3), (IV, 141) с линейными ограничениями (IV. 3), на случай нелинейных ограничений (IV, 3). Вместе с тем следует отметить, что при решении задач оптимизации в химической технологии этот подход введения зависимых и независимых переменных для исключения ограничений типа равенства фактически использовался уже в начале 60-х годов. Причем в качестве зависимых переменных обычно выбирались переменные состояния, в качестве независимых — управления [94], а в качестве ограничений типа равенств выступали математические модели блоков и уравнения связи. На основе этого подхода был дан способ вычисления градиента функции (IV, 143) для ряда типовых схем [95, 96]. Имеется также более удобный способ вычисления производных функций (IV, 143) для общего случая [97]. В чистом виде МОПГ эквивалентен задаче 2 оптимизации ХТС [см. соотношение (1.71), (1.72)]. либо задаче 1 [см. соотношения (1, 64)—(I, 66)], когда ограничения (I. 10) отсутствуют, [c.157]

Примерами отраслевого использования методов и стандартных программ ЛП были работы [Вайнштейн и др., 1968 Пряжинская, 1985 Кардаш, 1989] и др. Указанные работы посвящены проблеме выбора орошаемых площадей и их сельскохозяйственной направленности в привязке к бассейнам рек в рамках крупных регионов или страны в целом. Выделение ирригации в качестве самостоятельного блока в общей системе водопользования стало возможно благодаря ее экономической изолированности относительно других потребителей воды и четко определенным в экономических терминах целям развития и функционирования. Это позволило сформулировать внутриотраслевую экстремальную задачу выбора наилучших плановых вариантов размещения и развития ирригации. В модели более общей экологоэкономической системы (например, ВХС речного бассейна) с варьируемыми входами и локально оптимальными выходами модель оросительной системы можно рассматривать как автономный блок. Реализация задач большой размерности (сотни переменных и линейных ограничений) потребовала применения специальных методов решения задач ЛП с диагонально-блочной матрицей и специализированных стандартных программ ЛП. [c.31]

Последним этапом, как следует из рис. 24.1, является экономический анализ полученных результатов. Если в ходе анализа устанавливается, что полученные результаты противоречивы или не отражают реальных ситуаций, то после внесения коррективов в исходную модель повторяется процесс решения задачи. Возврат к предшествующим стадиям возможен и в процессе моделирования (например, из-за неполноты первоначальной информации, большой размерности задачи, недостаточной обоснованности разбиения общей модели на псевдонезависимые блоки и т. д.). [c.406]

Значительным шагом вперед явилось создание методов непрямой аналогии. К ним относятся структурные, цифровые и кибернетические модели. Структурные модели состоят из блоков, выполняющих отдельные мачематические действия и соединенных между собой в соответствии со структурой уравнений, которые они решают. Такие уетройетва называют анало[овыми вычислительными машинами (АВМ) общего назначения они позволяют решат1з множество различных задач. При цифровом моделировании все вычисления сведены к последовательности элементарных логических операций с числами, которые по определенному алгоритму — про- [c.323]

Установка как объект управления характеризуется многомерностью, многосвязанностью, то есть наличием большого числа входных, выходных, промежуточных переменных, связанных между собой, наличием жестких связей между технологическими аппаратами. Характерной чертой объекта является наличие большого числа случайных возмущений, действующих на объект, многие из которых трудно поддаются измерению. К основным возмущениям относятся изменение свойств и расхода перерабатываемого сырья, изменение активности катализатора. Нелинейный характер зависимости выходных параметров от входных. Все выше перечисленные свойства установки Г-43-107 М позволяет судить о ней, как о сложном объекте управления. Провести идентификацию такого объекта, то есть создать работоспособную математическую модель, представляет собой довольно сложную задачу. Поэтому для получения ее математического описания предлагается использовать принцип технологической декомпозиции, то есть расчленить установку на ряд последовательных технологических блоков и для каждого из них выбрать свой критерий управления, который не будет противоречить общему критерию управления установкой в целом. [c.20]

Настоящая глава посвящена построению системы моделей, охватывающей основные формализуемые проблемы водного хозяйства. Анализируется методология построения соответствующих математических задач и методов их решений, а также возможность получения решений комплексных проблем. Общая структуризация водных проблем проводится сначала по блокам и подсистемам задач, затем отдельные подсистемы подразделяются на конкретные задачи. Для этих задач дается их детальная смысловая (проблемная) постановка, а затем — математическая формулировка. После этого описываются информационные связи и необходимые банки данных, а также процесс поиска решений, выявляются возможности использования элементов существующих компьютерных технологий и программ. На основании всех этих этапов формулируются основные требования к постановкам, моделям, информации, программам и техническому обеспечению. Далее обсуждаются системные компоненты поддержки принятия решений, и излагается общая концепция системы. При детализации компонент выявляются особенности и специальные требования, противоречия, не полностью формальные моменты, а также вопросы, требующие дополнительных исследований. В большей степени это относится к информационному обеспечению водохозяйственного моделирования, критериям принятия решений и анализу действий ЛПР, а также к юридическим и экономическим аспектам. Общая концепция системы поддержки принятия решений состоит в изложении ее структуры и описании функционирования на основе глобальной схемы взаимодействия моделей при поиске решений. Эта схема названа нами метамоделью . Кроме того, в настоящей главе показаны направления развития СППР в отрасли. [c.43]

Этап 7 — завершающий. Он представляет собой математическую задачу нахождения максимума критерия Q в области изменения управляемых переменных, определяемой ограничениями системы. Слоновость этого этана обусловливается сложностью математических моделей отдельных блоков системы, сложностью структуры системы и числом управляемых переменных. Общее рассмотрение задачи оптимизации химико-технологического процесса и последовательности этапов ее выполнения можно найти в литературе Применительно к задаче оптимизации химического реактора детальный анализ этапов ее решения содержится в статье К. К. Кирдина и М. Г. Слинько . [c.19]

По желанию экспериментатора, в зависимости от характера аналитической задачи, возможно монтировать различные варианты аналитических установок, используя ту или иную комбинацию отдельных приборов и блоков. Многие приборы, аппараты и вспомогательные приспособления, входящие в комплект установки, например компрессоры, потенциометры, циф-ропечатники, микро-ЭВМ и т. п., являются общеупотребительными, и описание их легко можно найти в специальной литературе. Здесь мы подробно опишем только аппаратуру, предназначенную непосредственно для атомно-абсорбционного анализа. Общее же устройство современных спектрофотометров представляется полезным рассмотреть на примере некоторых наиболее удачных моделей, в том числе и отечественного производства. [c.103]