Описание вычислительных блоков

Описание вычислительных блоков [c.182]

Идея топологического отражения операционных причинно-следственных отношений состоит в следующем. Каждая связь, рассматриваемая вместе с ее элементом, характеризуется элементарным функциональным соотношением — определяющим уравнением элемента, функционально связывающим заданные на ней переменные. При описании системы это уравнение должно быть разрешено относительно одной из переменных, которая становится, таким образом, зависимой. Согласно принципам построения вычислительных блок-схем зависимая переменная является выходом блок-схемы решения элементарного уравнения (т. е. блок-схемы элемента), тогда как независимая переменная служит входом в эту блок-схему. Топологическое представление операционной причинности основано на использовании вертикальных штрихов на связях, которые носят название штрихов причинно-следственных отношений. Положение этих штрихов относительно связи свидетельствует о выборе входной (независимой) и выходной (зависимой) переменных в уравнении элемента. [c.29]

Принципы формирования моделирующих алгоритмов на основе топологических структур связи. Существенной особенностью диаграммного принципа описания ФХС является возможность построения полного информационного потока системы в виде блок-схемы или сигнального графа непосредственно по связной диаграмме, минуя этап формирования системных уравнений. Такой подход может служить основой автоматизированного синтеза вычислительных блок-схем и сигнальных графов, отвечающих основным требованиям к ним 1) они полностью основаны на естественных операционных причинно-следственных отношениях, которые, в свою очередь, путем формальных процедур (см. рис. 3.1) предварительно распределяются на связной диаграмме ФХС 2) число определяющих уравнений равно числу переменных состояния системы 3) число граничных и начальных условий соответствует числу и порядку уравнений в системе 4) каждое расчетное соотношение в информационном потоке системы занимает строго определенное место, предписанное логической структурой диаграммы связи (при этом практически полностью исключается субъективный фактор при формировании моделирующего алгоритма). [c.211]

Каждый такой вычислительный блок чаще всего служит математическим описанием одного аппарата (реактора, теплообменника, ректификационной колонны и т. д.), но может объединять группу математических описаний нескольких аппаратов или же, наоборот, отвечать только части реального аппарата (секции реактора, ректификационной колонны и т. п.). Если ряд блоков с. х.-т. с. имеет одно и то же математическое описание, всем блокам соответствует один и тот же вычислительный блок. [c.268]

Для снижения трудоемкости вычислительных операций примем упрощенное математическое описание исполнительного блока в период отработки шага. Выделим переменные, которые относятся к выходному звену. Дифференциальные уравнения запишем в форме [c.358]

Основным инструментом для проектирования является математическое описание физико-химических закономерностей химического процесса, т. е. уравнения кинетики, гидродинамики, фазовых равновесий,тепло-и массопереноса, на базе которых формируются вычислительные блоки или модули, обеспечивающие расчет отдельных характеристик или параметров процесса в соответствии с конкретной постановкой задачи. При этом можно выделить некоторые модули, являющиеся обязательными элементами комплексной программы проектирования любого химического реактора программу расчета выходных потоков и параметров их состояния для различных типов реакторов программу расчета конструктивных размеров аппаратов при заданных параметрах входных и выходных потоков программу расчета стационарных состояний и тепловой устойчивости программу расчета динамики реакторных блоков. [c.176]

В общей схеме алгоритмов оптимального синтеза МКС предусмотрены также "точки диалога с проектировщиком (см. рис. 16.1) для слежения за ходом вычислительного процесса, корректировки данных, повторения отдельных блоков или, наоборот, сокращения и прекращения счета и т.п. Практической реализации описанного вычислительного процесса в виде ПВК СОСНА, а также примеру использования этого ПВК в конкретной задаче посвящена гл. 18. [c.231]

Вычислительный блок для решения уравнений математического описания аппарата [c.375]

Будучи мощным инструментом для принятия решений, описанная имитационная модель все же не может быть единственной. Не случайно ведутся параллельные разработки задач функционирования ВХС, особенно относящиеся к качеству вод. Имитационная модель в целом разрабатывается в виде блочной структуры, а вычислительные возможности каждого блока допускают поэтапное совершенствование. Высокая доля не полностью формализуемых связей между параметрами требует повышенного внимания к сервисным функциям в ее составе, к обеспечению максимально удобного диалога вычислительных блоков программной системы с ЛПР. [c.398]

Характеристики моделирующих программ описаны в гл. 2. В частности, там рассматривались идея вычислительного блока, его взаимодействие с моделирующей программой и метод представления блок-схемы процесса в численном виде. В гл. 2 был описан также расчет систем с рециклами. [c.52]

Установить метод обработки информации о физических параметрах. Эти этапы взаимно связаны, так как обеспечение общности вычислительных блоков предполагает, что конкретные физические параметры не должны быть частью вычислительного блока ). Подробное описание этих этапов и их сущность рассмотрены в гл. 5. [c.93]

Моделирование, как правило, используется для прогнозирования поведения процесса в условиях, отличных от реализованных в настоящее время. Для этого необходимо, чтобы вычислительные блоки имели достаточную точность при экстраполяции на новые условия. Обычно точность в условиях экстраполяции легче получить из фундаментальных уравнений (аналитические модели), чем из статистического описания реакций выходных потоков на изменение входных потоков (статистические модели). Между этими двумя предельными типами моделей существует область смешанных моделей, в которых частично используются фундаментальные зависимости, а частично — результаты статистической обработки [c.130]

Точность, предъявляемая вычислительным блоком, влияет на точность представления физических свойств, обрабатываемых в каждом блоке. При использовании простых вычислительных блоков может оказаться достаточным описание физических свойств веществ постоянными величинами. Однако для точных вычислительных блоков может потребоваться знание функциональных зависимостей физических свойств от температуры, давления и состава. Оценка точности вычислительного блока определяет число физических свойств и те свойства, которые должны учитываться, а также уравнения, необходимые для работы. Тем не менее смысл оценки точности вполне очевиден. Задавая точность моделирования, мы фиксируем требуемую точность представления физических свойств. [c.132]

Название вычислительного блока Производится ли регулирование расхода Устанавливаются ли тепловые эффекты Описание функции вычислительного блока Характеристика вычислительного блока с точки зрения общности [c.154]

Описание функции вычислительного блока [c.155]

Определите, какие вычислительные блоки гидравлических аппаратов необходимо разработать для моделирования процесса Байера, описанного в приложении А. Такой анализ аналогичен задаче 5 этой главы и анализу, описанному в разд. 6.2 и табл. 6.1 и 6.2. [c.169]

При разработке вычислительных блоков рекомендуется пользоваться математическими моделями, основанными на фундаментальных знаниях. Однако подобные модели могут иметь сложное математическое описание, что приводит к значительному усложнению машинных программ и большим затратам времени. В этих случаях после независимых испытаний программы отдельного блока может быть найдено, что численные результаты [c.171]

После того как вариант рассчитан, необходимо убедиться в том, что этот вариант технически осуществим. В каждый вычислительный блок введены операторы, сигнализирующие об ошибках и выдающие сообщения. Одни из них выдаются на печать в том случае, если отдельные вычислительные блоки используются вне области допустимых значений переменных, другие говорят нам об условиях проведения процесса. Чтобы выяснить, правильно ли были использованы вычислительные блоки и имеют ли смысл решения, необходимо изучить эти сообщения. Пример выданной на печать информации, позволяющей оценить техническую осуществимость процесса алкилирования, описанного в приложении А, приведен в табл. 11.2. Каждое сообщение должно объяснять, что случилось, в каком блоке и что надо сделать для того, чтобы можно было продолжать расчет. [c.260]

Сопоставление возможности моделирования с теми средствами, которые необходимо затратить для ответа на поставленные вопросы провести сопоставление целей моделирования с наличием имеющегося персонала, времени и денежных средств и с точностью, которая может быть достигнута в блоках, обладающих наибольшей чувствительностью в случае необходимости составить план сбора данных путем проведения лабораторных и производственных измерений решить, насколько общими (в противоположность частным) должны быть модели, и установить способ обработки физико-химических параметров основываясь на этих решениях, разработать более общие вычислительные блоки и новую информационную блок-схему с целью более точного описания режимов реальных технологических аппаратов разработать полную схему управления и ускорения сходимости с тем, чтобы удовлетворялась вся система заданных ограничений и соблюдались материальный и энергетический балансы для всех возможных вариантов процесса. [c.298]

Анализ административно-хозяйственной деятельности с помощью ЭВМ развивается довольно успешно. Однако еще не взят вполне определенный курс на химические производства с анализом их глубокой взаимосвязи между технологией и экономикой, примером которого может служить анализ, описанный в этой книге. Объединение этих двух аспектов, безусловно, окажется плодотворным. В недалеком будущем появятся модели целых комбинатов, примером которых может служить схема фиг. 11.10. На этой схеме каждый вычислительный блок представляет собой модель отдельного производства. Подобная модель должна включать учет потребления сырья и материалов, расчет эксплуатационных затрат и бюджетный контроль. В этой системе следует предусмотреть также возможность вносить изменения и устанавливать порядок р - [c.334]

Все более широкое применение автоматизированных моделирующих программ зависит, в частности, от совершенствования конструкций ЭВМ. Описанная в гл. 13 модель сернокислотного производства изучалась на цифровой вычислительной машине средней мощности, работающей в периодическом режиме. С увеличением быстродействия и оперативной памяти вычислительных машин возрастет сложность и расширится круг задач, решение которых с помощью ЭВМ окажется удобным и экономически оправданным. Широкому внедрению описанных здесь методов будет способствовать разработка ЭВМ с дистанционным управлением, так как после разработки автоматизированной системы для ЭВМ и сбора данных для действующего или проектируемого производства ин-< женеру необходим доступ к этой машине для практического использования разработанной модели. В настоящее время он имеет возможность разрабатывать вычислительные блоки и оценивать различные варианты для процессов умеренной сложности, поль-зуясь телетайпом на своем письменном столе или же с пульта управления действующего производства. [c.335]

В гл. 5 обсуждался принцип совершенствования методов обработки физических свойств. Требуются свойства чистых компонентов и смесей, которые даже являются общими для большинства вычислительных блоков. Ввиду общности данных часто бывает выгодно вводить и вычислять эти свойства с помощью общего блока, предназначенного для обработки данных о физических свойствах и не зависящего ни от вычислительных блоков, ни от всей программы. Такая структура позволяет легко изменять числовые значения этих параметров и записывать вычислительные блоки независимо от свойств веществ. Ниже приводится краткое описание системы, предназначенной для обработки данных о физических свойствах, поскольку это послужит полезным дополнением к анализу с помощью моделирующих программ. [c.336]

Моделирование — разработка математического описания, способ решения уравнений и составление машинных программ, которые позволяют с достаточной точностью отобразить работу технологических аппаратов с помощью вычислительных блоков. [c.386]

Сначала были составлены программы для синтеза спектров ЭПР, состоящих из большого набора лоренцевых и гауссовых линий. Эти модельные спектры достаточно хорошо описывают большинство спектров ЭПР парамагнитных частиц в невязких жидкостях (так называемые изотропные спектры). В настоящее время некоторые спектрометры ЭПР имеют в комплекте специальные вычислительные блоки, позволяющие синтезировать такие спектры. Все это сильно упрощает, но не решает до конца задачу интерпретации сложных многолинейчатых спектров ЭПР в невязких жидкостях. Трудности анализа связаны с тем, что приходится проводить большое число расчетов для подбора величин и соотношений магнитных параметров, например констант сверхтонкой структуры (СТС), удовлетворительно воспроизводящих экспериментальный спектр. В последние годы разработаны различные подходы для оптимального описания спектров. Относящийся сюда материал является предметом рассмотрения II гл. настоящей монографии. [c.4]

Эффективность работы модели АХМ и достоверность имитации ее физического прототипа во многом зависят от уравнений, заложенных Ё отдельные вычислительные блоки. Разработке машинной программы, реализующей математическое описание, предшествует накопление и отбор функциональных зависимостей, описывающих элементарные процессы, которые происходят в отдельных узлах АХМ. [c.171]

Обобщенное математическое описание, вычислительный алгоритм, расчетные модули элементарных процессов, происходящих в отдельных аппаратах АХМ, и блок определения теплофизических свойств бинарного раствора, разработанные на основании теории сложных систем и сведений из области холодильной техники, позволяют сформировать вычислительную программу — модель базового варианта АХМ —и исследовать ее. с целью установления об- щих для такого типа моделей характеристик и закономерностей. [c.189]

Многоуровневый иерархический подход с позиций современного системного анализа к построению математических моделей позволяет предсказывать условия протекания процесса в аппаратах любого типа, размера и мощности, так как построенные таким образом модели и коэффициенты этих моделей позволяют корректно учесть изменения масштаба как отдельных зон, так и реактора в целом. Конечно, данный подход весьма непрост в исполнении. Чтобы сделать его доступным для широкого круга специалистов, необходимо сразу взять ориентацию на использование интеллектуальных вычислительных комплексов, которые должны выполнять значительную часть интеллектуальной деятельности по выработке и принятию промежуточных решений. Спрашивается, каков конкретный характер этих промежуточных решений Наглядные примеры логически обоснованных шагов принятия решений, позволяющих целенаправленно переходить от структурных схем к конкретным математическим моделям реакторов с неподвижным слоем катализатора, содержатся, например, в работе [4]. Построенные в ней математические модели в виде блоков функциональных операторов гетерогенно-каталитического процесса совместно с дополнительными условиями представлены как закономерные логические следствия продвижения ЛПР по сложной сети логических выводов с четким обоснованием принимаемых решений на каждом промежуточном этапе. Каждый частный случай математической модели контактного аппарата, приводимый в [4], сопровождается четко определенной системой физических допущений и ограничений, поэтому итоговые математические модели являются не только адекватными объекту, но обладают большой прогнозирующей способностью. Приведенная в работе [4] логика принятия промежуточных решений при синтезе математических описаний гетеро- [c.224]

Рассмотрим вопросы, связанные с реализацией описанной системы с помощью современных отечественных средств автоматики. Так описанная система может быть реализована с помощью современных УВМ, однако такая реализация была бы неоправданно дорогой и трудоемкой. Результаты попыток освоения системы с помощью пневматических вычислительных блоков, несколько раз предпринимавшихся авторами. Не дают оснований для рекомендаций к тиражированию таких пневмаггических систем. Причина в том, что реальный пневматический вариант системы содержит для колонны с двумя боковыми отборами и двумя ЦО около сорока дополнительных по сравнению со схемой на рис. I блоков суммирования, умножения на постоянный [c.108]

Сложность и разнообразие функций, выполняемых описанным комплексом программ, и необходимость анализа обширных массивов информации, находящейся в базе данных, остро поставили вопрос интеллектуализации системы анализа мутационных и рекомбинационных событий, которая в настоящее время находится иа стадии разработки демонстрационного прототипа. Помимо двух описанных выше блоков ( комплекса программ для анализа полинуклеотидного контекста и базы данных) эта система содержит базу знаний о роли полинуклеотидного контекста в возшпсновении мутаций, интерфейс пользователя и программу, обеспечиващую управление вычислительным процессом, диспетчер. [c.105]

Описание устройства и работы программы PA ER начнем с рассмотрения одиночного вычислительного блока MIXER. Следует подчеркнуть разницу между вычислительным блоком и [c.53]

Нам необходимо понять процесс передачи числовых данных в рабочую зону и из нее с помощью моделирующей программы. Для этого рассмотрим подготовку и действие отдельного вычислительного блока MIXER, а затем простую схему с рециклом. В заключение будут описаны функции подпрограмм, входящих в моделирующую программу, рассмотрена реализация всей системы в вычислительной машине и описан тип управляющей информа- [c.58]

Для моделирования необходимо иметь моделирующую программу и задачу. Моделирующая программа (PA ER) подробно описана в гл. 3. Рассмотрим теперь реальную задачу усовершенствование контактного способа производства серной кислоты. В настоящей главе и последующих семи главах описано применение моделирующей программы PA ER для моделирования производства серной кислоты контактным способом фирмы Канадиэн индастриз ЛТД. (Гамильтон, Канада). Завод описан в разд. 4.1. Общая стратегия, использованная при формулировании задачи моделирования, описана в разд. 4.2 и используется в разд. 4.3 и других разделах всех последующих глав вплоть до гл. 11. В гл. 12 для иллюстрации возможностей применения моделирования с целью усовершенствования производства приведены результаты оптимизации некоторых отделений производства серной кислоты. При этом предполагается, что на вычислительной машине моделирование до сих пор не проводилось и что массив данных о физических параметрах и библиотека вычислительных блоков отсутствуют, [c.82]

Для проведения расчетов необходимо располагать данными о концентрациях, расходах, температурах и физических свойствах Большинство этих данных было измерено во время испытаний производственной установки, описанных в разд. 4.3, и приведенс в табл. 4.7 и 4.9. Поскольку рассматриваемый вычислительный блок должен был обеспечивать максимально возможную точность, выражения для среднемольных теплоемкостей рассчитывались с учетом зависимости от температуры. Величины долей, показывающие отношения выходных потоков, определялись только пс производственным данным. [c.162]

После того как разработан набор достаточно разнообразных приближенных вычислительных блотсов, приближенные модели сравнительно легко объединить. Тем не менее универсальные вычислительные блоки могут не понадобиться при описании некоторых операций, например какой-либо реакции. Вместо них легко разработать модели, предназначенные специально для данной задачи. Прежде всего приближенные вычислительные блоки должны быть простыми. Следует также избегать общепринятого стремления создавать модели, охватывающие все сложные стороны явления. [c.306]

Состав внутренних переменных блоков характеризуется достаточно большой свободой выбора. В идеале математическое описание каждого блока должно содержать уравнения, параметрами которых являются только физико-химические свойства разделяемых компонентов смеси, а также геометрические характеристики оборудования и факторы, определяющие заданные внешние воздействия. Однако в настоящее время получить детализированные описания отдельных блоков не представляется возможным. К тому же, как правило, это связано с чрезвычайным усложнением математического описания блока, что само по себе приводит к резкому усложнению математической модели процесса в целом и,. кроме того, может повлечь за собой определенные вычислительные трудности. Поэтому при црак-тическом использовании блочного принципа в математическом описании каждого блока на том или ином уровне его детализации приходится пользоваться эмпирическими соотношениями, чаще всего имеющими вид регрессионных зависимостей, аппроксимирующих экспериментальные данные в форме критериальных или каких-либо других уравнений. [c.266]