Задачи и методы моделирования

Решение таких задач методом моделирования на вычислительных машинах позволяет не только получить более общее и точное решение с учетом всех нелинейных зависимостей в исследуемой системе, но и осуществить выбор оптимальной структуры САР или решить другую задачу автоматического регулирования в гораздо меньшие сроки.. [c.248]

Для повышения эффективности решения задач методом моделирования все чаще применяют методы автоматизации программирования моделирующих алгоритмов. Системы автоматизации моделирования включают проблемно-ориентированный язык и транслятор. [c.61]

Метод моделирования маленькими человечками (метод ММЧ) состоит в том, что конфликтующие требования схематически представляют в виде условного рисунка (или нескольких последовательных рисунков), на котором действует большое число маленьких человечков (группа, несколько групп, толпа ). Изображать в виде маленьких человечков следует только изменяемые части модели задачи (инструмент, икс-элемент), [c.198]

В случае определения производительности центрифуги по заданному значению относительного уноса твердой фазы дГу задача решается методом моделирования по результатам разделения суспензии на модельной машине. [c.140]

Характерной особенностью рандомизированных решеток является существование наряду со связной системой элементов несвязных комплексов (кластеров) из конечного числа элементов, моделирующих закрытые поры. В большинстве других применяемых в настоящее время моделей пористых сред явно или косвенно предполагается полная связанность порового пространства и доступность всех его участков, что зачастую не соответствует действительности. Пористость рандомизированной решетки может быть вычислена по формуле е = (1 — др) в- Рандомизированные решетки успешно применяются для анализа взаимного распределения фаз в пористых средах. Наиболее распространенным методом моделирования процессов в пористых средах является теория перколяции, возникшая из задачи о просачивании жидкости в пористой среде [49]. В перколяционной модели пространство пор представляется в виде бесконечной капиллярной решетки, в которой проницаемой для жидкости является только часть пор. Возможны два типа рассмотрения перколяция по связям (все узлы решетки проницаемы, а связи делятся на проницаемые и непроницаемые) или перколяция по узлам (все связи считаются проницаемыми, а узлы делятся на проницаемые и непроницаемые). Возможность бесконечного распространения жидкости в перколяционной решетке обусловлена наличием связных областей порового пространства. Если связность порового пространства невысока, то просачивания не происходит. Таким образом, существует минимальное значение связности решетки Су, необходимое для образования бесконечной связной системы. Оно определяется топологией решетки и называется порогом перколяции [50]. [c.137]

Уровень требований к расчету и проектированию промышленного оборудования для осуществления контактно-каталитических процессов, интенсивное развитие вычислительной техники и расширение областей ее применения оказывают существенное влияние на задачи математического моделирования гетерогенно-каталитических процессов они становятся намного сложнее, а их решение требует введения новых понятий, методов и средств реализации. Изменяется и сам подход к решению задач математического моделирования. Если до недавнего времени исследователь ставил задачу, исходя из физической сущности каталитического процесса, а затем представлял ее решение математику-вычислителю, то теперь традиционное разделение труда исследователя-химика и математика-вычислителя меняет свой характер, приобретая качественно новые формы. Последнее связано с тем, что построение расчетной модели гетерогенно-каталитического процесса настолько тесно переплетается с разработкой вычислительного алгоритма, что отделить эти стадии друг от друга зачастую невозможно. Для математического моделирования в настоящее время характерна машинно-ориентированная формализация и автоматизация как самой постановки задачи, так и всех процедур, связанных с ее реализацией на ЭВМ. [c.219]

Не следует, однако, забывать, что применение этих методов не является самоцелью. Моделирование — это инструмент, который помогает инженерам, но не заменяет их. Только квалифицированное и эффективное использование методов моделирования для решения технических задач в короткие сроки будет способствовать успеху инженерного поиска. Превращение же инженерами моделирования в самоцель может только дискредитировать это направление. [c.375]

Поставленную задачу можно решить простым перебором всех вариантов из матрицы Г. Можно также решать задачу оптимизации методом статистических испытаний. Сущность этого метода заключается в том, что решение задачи заменяется моделированием некоторого случайного процесса [32, 33]. Его вероятностная характеристика, например вероятность определенного события или математического ожидания некоторой величины, имеет тесную связь с возможным решением исходной аналитической задачи. При использовании указанного метода необходимо большое число раз моделировать соответствующий случайный процесс и статистически определять значение искомой характеристики — вероятности или математического ожидания. Поэтому метод статистических испытаний требует выполнения огромной вычислительной работы. [c.365]

Показано, что топологический метод описания ФХС может быть успешно применен при решении задач анализа и синтеза систем автоматического управления (САУ). Диаграммы связи элементов САУ позволяют наглядно представить модели отдельных узлов САУ с учетом их конструктивно-технологических особенностей, получать и анализировать динамические характеристики этих узлов, выявлять отдельные элементы, неэффективные с точки зрения динамических свойств. Это открывает путь к автоматизации решения задач оптимального проектирования узлов САУ. В качестве примера рассмотрен топологический метод моделирования пневматических мембранных исполнительных механизмов. [c.293]

Ш а м е к о Н. И., Некоторые методы моделирования нестационарной задачи [c.533]

Таким образом, декомпозиция сложной исходной задачи оптимизации достигается ценой сложной взаимоувязки частных решений, при этом задача оптимизации перестает быть принципиально неразрешимой и сводится к продолжительности расчета, а в итоге — к эффективности вычислительных средств. Кроме того, перебор вариантов исследуемой системы заменяется упорядоченным перебором меньшего количества вариантов по принятому критерию оптимальности. Это становится возможным при использовании для оптимизации систем метода моделирования. [c.9]

Сборник работ Математическое моделирование химических реакторов , выполненных в рамках деятельности Координационного Научного совета по проблеме Математические методы в химии , является результатом концентрации усилий ведущих специалистов СО АН СССР математиков, физиков, химиков, на решении важнейшего класса задач математического моделирования каталитических процессов. [c.3]

К настоящему времени полнее всего разработаны основы математического моделирования химических реакторов с неподвижным слоем катализатора, работающих в стационарном режиме. Прп решении таких задач, как моделирование процессов, протекающих на катализаторе с изменяющейся во времени активностью, ведение процесса в искусственно создаваемых нестационарных условиях, оптимальный пуск н остановка реактора, исследование устойчивости химических процессов, разработка системы автоматического управления и другие, важно знать динамические свойства разрабатываемого контактного аппарата. Для этого необходимо построить и исследовать математическую модель протекающего в реакторе нестационарного процесса [И]. В настоящей работе, посвященной разработке реакторов с неподвижным слоем катализатора на основе методов математического моделирования, вопросы, связанные с нестационарными процессами, будут излагаться наиболее подробно. [c.6]

Одной из основных задач математического моделирования химических процессов является построение кинетической модели и определение констант скоростей реакции. В случае, если в эксперименте измеряются концентрации всех веществ, задача определения констант успешно решается с использованием методов линейного программирования. В случае гетерогенных каталитических реакций измерение концентраций промежуточных веществ, как правило, в настоящее время не проводится. Для восполнения этого пробела применяется метод квазистационарности. [c.87]

Математические модели процессов массопередачи. Определение наиболее выгодного режима работы пенного аппарата и выбора на его основе оптимального управления является не, только задачей технологии, но и экономической задачей, решение которой возможно только на основе математического описания. Существующие в настоящее время методы моделирования химико-технологических процессов можно разделить на две группы. [c.223]

Теория чувствительности первоначально разрабатывалась как раздел теории автоматического управления [188, 189]. В дальнейшем область применения методов теории чувствительности существенно расширилась. В частности, они нашли применение для решения различны.х задач математического моделирования химико-техно-логических процессов. [c.314]

Постановка задачи статистического моделирования . Метод статистического моделирования является наиболее эффективным способом сравнения различных алгоритмов управления, огда затруднено их аналитическое сопоставление. [c.131]

Для вычисления сигнала Рт из (2.47) применяют метод моделирования. Выделяют безразмерные параметры, от которых зависит решение, и строят систему кривых в безразмерных координатах. Если излучатель и приемник одинаковы, таких параметров четыре. Удобно выбрать следующие отношение расстояния между преобразователями г=х к длине ближней зоны Гб, Ь/а — отношение радиусов дефекта и преобразователя, ri/r — отношение расстояния дефекта от излучателя к расстоянию между преобразователями, у/а — отношение смещения дефекта от общей оси преобразователей к их радиусу. Однако параметр у/а можно исключить, если указывать на номограмме минимальные значения Рт/Рс, т. е. соответствующие наибольшему ослаблению сквозного сигнала при перемещении дефекта в плоскости MN. Такая постановка задачи вполне соответствует реальным условиям контроля, когда отыскивают минимум прошедшего сигнала. Параметр ri/r полагают равным 0,5, т. е. считают, что дефект расположен посередине между преобразователями. Позднее будет рассмотрено влияние изменения у/а и r /r. [c.153]

Наиболее разработанными применительно к нефтеперерабатывающим производствам являются аппроксимационные модели, которые были использованы в качестве основы для дальнейшего развития математических методов моделирования процессов нефтепереработки в оптимизационных задачах различных уровней управления. [c.41]

Системный анализ в настоящее время является основным методом научного изучения сложных систем, включающих совокупность процессов и явлений различной физической, химической и биохимической природы. С позиций системного анализа решаются задачи математического моделирования и оптимизации отдельных аппаратов и подсистем технологических схем, а также и системы в целом. При этом, методология системного подхода сохраняется при анализе иерархических уровней системы. При рассмотрении биохимического производства с позиций системного анализа в нем можно выделить ряд элементов, каждый из которых в свою очередь может рассматриваться как биотехнологическая система. [c.7]

Основу для решения задач оптимального расчета и синтеза БТС составляет математическая модель системы, разработанная с учетом иерархического блочного принципа. При этом, основываясь на выработанных показателях эффективности (критериях оптимизации), решаются вопросы оптимального проектирования, оптимального функционирования и управления системы. Системный подход при этом позволяет подняться от изучения отдельных процессов и явлений в элементах БТС до рассмотрения сложной иерархической системы — БТС в целом, используя методы моделирования и формализации физических, химических и биохимических процессов. [c.24]

Общее развитие методологии нечетких множеств позволило наряду с решением частных задач по моделированию, оптимизации и управлению процессами химической технологии перейти к созданию экспертных диалоговых систем, которые ориентированы на пользователей, не владеющих методами прикладной математики, программирования и вычислительной техникой. При этом ставится цель предоставить специалисту-технологу инструмент, который позволил бы ему синтезировать модель, используя свои знания. Построение экспертных диалоговых систем, основанных на подхо- [c.353]

Решая задачу методом математического моделирования, сначала составим [c.181]

Решение задач оптимизации и сопутствующих им задач математического моделирования связано, как правило, с выполнением довольно значительного объема расчетов. Этим до некоторой степени объясняется то, что до создания вычислительных машин, способных быстро и точно производить большой объем вычислительной работы, методы оптимального проектирования практически не имели широкого распространения. Появление вычислительных машин позволило качественно изменить отношение исследователя к задачам оптимизации, где от него теперь требуются предельно точная формулировка задачи и разработка алгоритма ее решения. [c.29]

Существующие в настоящее время методы численного анализа [2—4] позволяют решать широкий круг задач математического моделирования. Тем не менее, в некоторых случаях встречаются серьезные затруднения в применении общих методов численного анализа. К числу таких случаев прежде всего относятся следующие задачи математического моделирования 1) решение систем конечных нелинейных уравнений с большим числом переменных [c.53]

Существуюш ие в настоящее время методы численного анализа позволяют решать широкий круг задач математического моделирования. Тем не менее в некоторых случаях встречаются серьезные затруднения в применении общих методов численного анализа. К числу таких случаев прежде всего относятся следующие задачи математического моделирования 1) решение систем конечных нелинейных уравнений с большим числом переменных 2) интегрирование систем обыкновенных дифференциальных уравнений с краевыми условиями 3) интегрирование систем дифференциальных уравнений в частных производных. [c.129]

Математическое моделирование позволяет решить основные задачи, возникаюш ие при проектировании химических процессов, в частности — каталитических экзотермических процессов. К ним относятся определение оптимального температурного режима в контактном аппарате, выбор оптимального-состава газовой смеси на входе в реактор, расчет минимального времени контакта для обеспечения заданной степени превраш,ения, определение области устойчивости процесса и др. Моделирование позволяет уменьшить объем опытных работ и сократить сроки пуска новых объектов. Б настояш ей работе рассматривается процесс получения окиси этилена — один из типичных экзотермических процессов. При этом ставились цели разработки и проверки методов моделирования и оптимизации каталитических экзотермических процессов. [c.88]

Разрабатываемые в последние годы методы математического моделирования [13—15] открыли реальные возможности для решения задач математического моделирования химических процессов. [c.307]

Математическая модель, с достаточной точностью отражающая реальный технологический процесс, открьшает широкие возможности в проектировании эффективных технологических процессов, их исследовании, разработке и нахождении принципиально новых решений. Не менее важным ее преимуществом является предоставление возможности широкого применения для решения указанных задач метода моделирования с использованием ЭВМ. Это позволяет резко сократить трудоемкость проектных работ, затрачиваемое на них время и дает возможность проанализировать множество вариантов при поиске оптимального решения. [c.76]

Хотя в связи с этой трудностью для решения задач методом моделирования необходимо основательное знакомство с аналоговой техникой (гораздо большее, чем кажется на первый взгляд), все же программирование для аналоговых машин осваивается инжейерами гораздо легче, чем для цифровых. [c.43]

В конце 1940-х — начале 1950—х гг. Л. И. Гутенмахером, Н. С. Николаевым, Н. В. Корольковым, В. Б. Ушаковым и Г. М. Петровым создаются электроинтеграторы на активных четырехполюсниках для моделирования обыкхговенных линейных и нелинейных уравнений. Таким образом, в период с 1920-х до 1950-х гг. советская научная школа вышла на передовые позиции в решении задач методом моделирования, за.пожив принципиальные основы кибернетики. [c.146]

В отличие от ЦВМ аналоговые машины позволяют отыскивать не только конечный результат решения, но и дают возможность моделировать ход самого процесса во времени в соответствии с его действительным протеканием в физической модели. Различие может быть лишь в масштабе физико-химических величин и, в отдельных случаях, в масштабе времени. Для этих машин характерны сравнительнб простые методы решения, экономия времени при расчетах (решение практически осуществляется мгновенно), наглядность получаемых результатов и, наконец, относительная дешевизна их. Однако аналоговая машина решает уравнения только с начальными условиями, в то время как многие задачи математического моделирования являются краевыми. Для решения последних на АВМ обычно пользуются методом проб и ошибок, т. е. последовательно подбирают начальные условия такими, чтобы условия в конце интервала интегрирования были выполнены. [c.12]

Необходимо всемерно развивать теоретические и экспериментальные исследования по статике и кинетике процессов экстракции, по разработке методов моделирования и расчетов экстракторов. Решению этих задач будет способствовать предлагаемая вниманию читателей книга профессора Вроцлавского политехнического института Здислава Зюлковского, в которой систематизирован обширный материал по жидкостной экстракции и отражен личный опыт автора. [c.7]

Далее развитие идет по двум руслам теоретическая и экспериментальная части научного исследования. Являющееся предметом рассмотрения экспериментальное исследование проводится либо как наблюдения в естественных условиях, либо как исследования методами физического моделирования. При использовании методов моделирования значительную роль играет планирование эксперимента. Задача планирования эксперимента состоит в организации изменений условий (активных воздействий на исследуемое явление) эксйеримента таким образом, чтобы кратчайшим путем и в достаточном количестве получить информа- [c.52]

Проблема редукции систем дифференциальных уравнений химической кинетики к системам меньшей размерности является одной из классических задач математического моделирования механизмов сложных химических реакций. В работе [1] был предложен метод редукщи, который состоит в расчете в каждый момент времени значений всех скоростей реакций и/, и отношений модулей концентраций ко времени х, 1) 1 /г. В [2] построен компьютерный алгоритм, основанный на методе [1], позволяющий автоматизировать щюцесс редукции (то есть процесс выделения временных масштабов и соответствующих им упрощенных подсистем, которые могут быть решены аналитически). [c.45]

Инструментальное определение сокращения потерь бензина при применении плазаюшнх крыш 5 связано с большими трудностями. В связи с этим для решения данной задачи авторы использовали метод моделирования процессоЕ испарения на ЭВМ. Расчет сокращения потерь бензина [c.141]

Для исследования процесса в различных режимах функционирования было составлено математическое описание процесса получения реактива Гриньяра в реакторе полунепрерывного действия. Задачей математического моделирования являлось определение закономерностей изменения параметров, характеризующих предаварийные реншмы процесса при различных значениях величин, являющихся источниками аварийных ситуаций. Был применен комплексный метод, предусматривающий изучение [c.205]

В книге рассмотрены основные проблемы теории моделирования сложных химико-технологических схем — задачи расчета статических режимов этих схем методы структурного анализа, позволяюнще понижать размерность решаемых задач методы оптимизации как декомпозиционные, так и методы, при применении которых к схеме подходят как к единому целому (прямые п непрямые методы оптимизации) вопросы исследования устойчивости статических режимов схем и автоматизации программирования. [c.4]

Современные достижения математики, технических, экономических наук 1и особенно кибернетики позволяют с успехом решать такие важные и сложные практические и теоретические задачи,, как непрерывность и оптималБНОСть планирования, соче-та ние плановых начал с принципами саморегулирования и самоорганизации. В настоящее время в Советском Союзе и за рубежом успешно разрабатываются математические методы специально для народнохозяйственного и производственного планирования, создается теория плановых расчетов, в основе которой лежит совместное использование трех методов балансового, метода моделирования народнохозяйственных процессов и метода выбора оптимального варианта пролрамм. [c.155]

Интенсивное развитие химического, фармацевтического и пищевого производств невозможно без использоиашм современных методов моделирования технологических процессов, позволяющих сократить объем необходимых экспериментальных исследований, создавать новые технологии, ускорить темпы проектирования нового оборудования, решить задачи управления производством. [c.146]

Несмотря на важность задач, практически отсутствует единый подход к исследованию структурообразования. Единственным в настоящее время методом моделирования и расчета структурных образований являются имитационные методы на базе агре-гационных моделей. [c.88]

В книге рассматриваются различные методы моделирования задач текущего и оперативно-капендарного планирования нефтеперерабатывающих производств. Анализируются опыт применения вероятностных моделей планирования в условиях неполной информации, а также проблемы оптимизации слабоструктуризованных процессов принятия плановых решений. [c.3]

Язык программного моделирования DSL/90 " такого же класса, как MIMI , разработан для машины IBM 7094. Он имеет некоторые важные свойства, которые делают его более гибким и, тем самым, более пригодным для решения задач управления. В частности, применяя его, можно включать моделирующие подпрограммы DSL/90 в общую программу, записанную на языке ФОРТРАН. Ценным для программиста является возможность выбора одного из методов интегрирования, предусмотренных в DSL/90, наиболее подходящего для данной задачи метода Милна, так называемого предварительно вычисляющего корректора (подобного имеющемуся в MIDAS) метода [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология