Характеристика основных методов оптимизации

Учебник состоит из девяти глав. Главы I—П1 содержат основные положения и предпосылки метода математического моделирования, общие принципы и схемы построения математических моделей, а также характеристику двух направлений в химической кибернетике, которые определяют исходные позиции при составлении математического описания. В главах IV, Vи VI подробно рассматривается методика построения кинетических, гидродинамических моделей и моделей некоторых химических реакторов (математическое описание детерминированных процессов). В главе VII приведены примеры составления математических моделей процессов без химического превращения, протекающих в аппаратах химической технологии. В главе VIII изложена методика построения статистических математических моделей (стохастические процессы), дана краткая характеристика наиболее распространенных методов составления статистических моделей и примеры к каждому из них. Поскольку основной целью математического моделирования является оптимизация хими-ко-технологических процессов, заключительная — IX глава содержит некоторые сведения об оптимизации и постановке задач оптимизации, смысл и содержание которых иллюстрируются на конкретных примерах. В приложения включены некоторые таблицы и специальные термины, используемые при разработке статистических моделей. [c.8]

До недавнего времени анализ работы химических реакторов не выходил за пределы алгебраических расчетов материальных и тепловых потоков, проводимых без учета макрокинетики химических процессов, а временные характеристики, необходимые для управления процессом, совсем не учитывались. Вопросы оптимизации процессов химической технологии практически не рассматривались. Основным методом расчета таких процессов был метод теории подобия, сводившей дифференциальные уравнения процесса к соответствующему набору безразмерных комплексов физических величин (критериев подобия), нахождение связи между которыми и составляло основную задачу получения расчетных формул. Этот прием, оправдавший себя для детерминированных однозначно протекающих физических процессов в однофазных системах со строго фиксированными границами, позволил получить расчетные уравнения для ряда инженерных задач гидродинамики, теплообмена и в меньшей степени для массообмена, но оказался недостаточным для двухфазных систем и процессов, осложненных химическими реакциями. В последнем случае из-за несовместимости критериев [c.5]

Краткая характеристика основных методов решения оптимизационных задач с непрерывными и дискретными параметрами оптимизации приведена в главе II. Более подробные сведения по методам оптимизации, используемым в проектировании ХТС, содержатся в монографии [22]. [c.61]

Таким образом, алгоритм управления процессом, как правило, включает следующие основные блоки (см. рис. 2) блок математической модели, блок подстройки коэффициентов модели, блок оптимизации . В общем работу алгоритма можно описать следующим образом. Через определенные промежутки времени производится подстройка коэффициентов модели (это делается либо периодически, либо после того, как несоответствие модели и характеристик процесса реальным параметрам превысит некоторый заданный предел). После определения коэффициентов при помощи блока оптимизации, реализующего тот или иной метод расчета оптимальных режимов, находятся оптимальные значения управляющих переменных, которые затем передаются в качестве заданий на локальные системы автоматического регулирования. Эти значения управляющих переменных сохраняются до тех пор, пока оптимальный режим не нарушится. Надо отметить, что иногда вычислительная машина управляет непосредственно процессом, но такие случаи редки ввиду недостаточной надежности существующих машин. [c.20]

Дается систематизированное изложение методов детектирования в газовой хроматографии, основанных на сравнении эффективных сечений ионизации, явлений захвата электронов, подвижности электронов и ионов в условиях несамостоятельного разряда в газах. Основное вни.мание уделяется анализу физических основ рассматриваемых методов, связям характеристик детектирования с параметрами опыта и вопросам оптимизации этих характеристик. [c.258]

Переход в сороковых годах авиации на большие дозвуковые скорости полета привел к усиленным исследованиям обтекания крыла с учетом сжимаемости воздуха. Техническая задача состояла в разработке методов профилирования крыла с заданными аэродинамическими свойствами — подъемной силой, моментными характеристиками и т. д. (Эта задача, рассматриваемая в более широкой постановке, актуальна и по сей день как задача профилирования оптимального крыла, причем оптимизация проводится по большому числу технических параметров.) Отсутствие в то время быстродействующей вычислительной техники, а следовательно, и эффективных возможностей численного решения краевых задач для нелинейных уравнений газовой динамики, определило преимущественное развитие аналитических методов, развивающих, в основном, метод С. А. Чаплыгина. [c.141]

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ [c.57]

Для исследования н оптимизации магнитных полей сепараторов в Механобре применен численный метод расчета на ЭЦВМ [75]. Этот метод позволил получить характеристику поля в зависимости от любой комбинации основных параметров реальных профилей с учетом магнитного насыщения зубца шага, угла заострения, высоты зубца и т. д. [c.144]

Рассмотрены основные технологические процессы, современное состояние и актуальные проблемы нефтегазопереработки экономические основы оценки технологической политики, а также методы оптимизации значения качественных характеристик топлив, оптимизации загрузки производственных мощностей и обоснование важнейших экономических индикаторов рациональной финансовой стратегии нормы реинвестирования прибыли и уровня долгосрочных заимствований вопросы построения современных систем управления технологическими процессами, включая поддержание технологических параметров, расчет и управление по показателям качества продуктов и технико-экономи-ческим показателям методы обеспечения, безопасности взрыво- и пожароопасных производств. [c.4]

Второй подход основан на идее декомпозиции. Один из основных вопросов при применении декомпозиционных методов — разбиение схемы на подсхемы. В данном случае предлагается следующий критерий декомпозиции. Схема разбивается на две части так, чтобы одна часть обладала стационарными во времени характеристиками (отделение ректификации), а другая — параметрами относительно медленно изменяющимися во времени (отделение дегидрирования). Процесс оптимизации проводится в два этапа. [c.307]

В книге дана характеристика направлений развития производства минеральных удобрений в СССР и за рубежом, проведена оценка сырьевой базы этой отрасли и методов производства азотных, фосфорных, калийных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов, а также важнейших промежуточных продуктов (серная кислота, фосфорные кислоты и т. д.). Особое внимание уделено методике расчета основных технико-экономических показателей и сравнения разных технологических вариантов производства удобрений. Рассмотрены пути использования отходов производства. Специальный раздел книги посвящен вопросам оптимизации, развития и размещения производства минеральных удобрений с помощью ЭВМ. [c.296]

В книге описываются процессы газопромысловой технологии и их технологические характеристики в структуре системы обустройства газодобывающего предприятия. Излагаются требования к качеству промысловой обработки природного газа. С позиции оптимизации приводятся основные параметры и блок-схемы процессов низкотемпературной сепарации, абсорбционной и адсорбционной очистки и осушки природного газа. Формулируются функции и цели оптимизации и обосновывается необходимость использования математических моделей и ЭВМ для поиска оптимальных условий эксплуатации технологических установок. Рассматриваются математические методы оптимизации и, в частности, линейное и динамическое программирование, а также принцип максимума, применяемые для определения оптимальных режимов эксплуатации. [c.4]

Книга посвящена актуальному в настоящее время вопросу применения математических методов для расчета оптимальных (наилучших) режимов технологических процессов. Дана характеристика основных этапов работ по статической, квазистатической и динамической оптимиаации как действующих химических реакторов, так и при их проектировании. Сопоставлены два важнейших метода оптимизации — метод поиска на объекте и метод оптимизации с помощью математической модели. Большое внимание уделено математическим способам оптимизации — нелинейному программированию и Принципу максимума. [c.4]

На современном этапе развития науки основные характеристики катализатора активность и избирательность, а также кинетические параметры процессов могут быть определены лишь прямыми измерениями. Для того, чтобы кинетические данные были пригодны для суждения о механизме процесса, а также для решения задач оптимизации технологических режимов, к ним предъявляются требования высокой точности и надежности. Между тем точность и надежность в значительной степени определяются надежностью применяемых методов исследования. [c.102]

Многие из параметров, связанных с рассмотренными выше основными характеристиками приборов, жестко закреплены применением определенных методов и способов проведения измерений. Однако некоторые из этих параметров могут в большей степени определяться встроенными элементами компьютерной техники. Например, в большом числе приборов вполне успешно можно использовать методики оптимизации параметров и управления компьютером для значительного улучшения рабочих характеристик. В последующих разделах этой главы мы рассмотрим влияние компьютеров на конструкцию приборов и на их работу и при этом более детально обсудим некоторые из основных характеристик приборов. [c.105]

Остановимся теперь кратко на общей характеристике метода. Основное достоинство его заключается в том, что в схемах с рециклами не приходится прибегать к трудоемким итерационным процедурам для сведения материальных и тепловых балансов это очень важно при проведении оптимизации схемы. Однако метод страдает серьезным недостатком — но существу он не универсален. Каждая задача требует изобретательности и практически своего подхода в выборе новых управлений, что конечно снижает эффективность метода. Таким образом, в качестве общего подхода его рекомендовать нельзя, хотя он и может оказаться эффективным при решении конкретных задач. [c.297]

При анализе информационными методами динамики процесса регистрации спектра в качестве основной информационной характеристики спектрального прибора принято считать [47] количество информации, получаемое в единицу времени. В ряде случаев есть основания считать целесообразным подход к оценке спектральных приборов и решению вопросов, связанных с оптимизацией режимов измерений, основанный на представлении приборов как информационных каналов связи. Количество информации, приходящееся иа один дифракционный элемент [6], которое непосредственно связано со скоростью получения информации, [c.139]

С использованием метода математического планирования эксперимент получены оптимальные размеры клапанного противоточного устройства для контактирования газа (пара) с жидкостью. Показано, что для клапанных контактных устройств в качестве параметра оптимизации целесообразна принимать площадь зоны диапазона устойчивой работы в диаграмме плотность орошения — скорость газа . Приведены основные гидродинамические характеристики противоточных клапанных тарелок. [c.167]

Исследование и оптимизация всей совокупности аппаратов, входящих в производство СДК, позволяют получить наибольший экономический эффект, так как оптимальные значения критерия функционирования всего производства не являются аддитивными функциями оптимальных значений критериев функционирования каждого аппарата [6]. Работа по оптимизации включает основные этапы [7] выбор критерия оптимизации, характеристика переменных и формулирование ограничений на них, математическое описание химико-технологической схемы и выбор метода расчета оптимальных режимов. [c.136]

Для оптимизации эжекционного контактного устройства 18 (см. рис. 28) также использовали метод математического планирования эксперимента. При этом исследовали зависимость основных характеристик тарелки (количества транспортируемой через клапан жидкости <5тр и коэффициента массопередачи в жидкой фазе) от определяющих геометрических параметров контактного устройства (диаметра ОВ отверстия в полотне тарелки под клапаном, ширины а зазора между клапаном и поддоном, диаметра поддона, диаметра отверстия в клапане и диаметра клапана). В натуральном масштабе результаты экспериментов могут быть представлены следующими линейными уравнениями [c.150]

Особенность методик активационного анализа по короткоживущим изотопам состоит в том, что они предусматривают одновременное определение в пробе небольшого числа компонентов (1—3). Очень часто режим анализа (энергия облучения, длительность интервалов времени на разных стадиях анализа и т. д.) устанавливается таким образом, чтобы обеспечить наиболее оптимальное сочетание аналитических характеристик метода (чувствительность, избирательность, точность и т. д.). Однако оптимизация режима проводится, как правило, в расчете на определение только одного компонента в пробе. Но это ие очень серьезное ограничение, поскольку быстрый распад короткоживущих компонентов позволяет проводить повторные анализы одной и той же пробы. Понятно, что повторные анализы могут быть оптимизированы уже в отношении других компонентов. При анализе по короткоживущим изотопам каждая проба проходит основные аналитические стадии (облучение и измерение), как правило, индивидуально и с небольшим временным интервалом между ними. [c.194]

При этих условиях повышение эффективности функционирования систем автоматики представляет собой сложную задачу, для решения которой осуществляется оптимизация каждой из основных характеристик технического обслуживания. Отличительными особенностями поставленной задачи являются применение адаптивных методов, позволяющих совмещать сбор информации о надежности с управлением процессом их технического обслуживания, и использование инструментальных методов прогнозирования отказов аппаратуры автоматики, дающих возможность достаточно точно распознавать необходимый вид технического обслуживания рассматриваемой системы управления (текущий ремонт или капитальный ремонт с заменой элементов из резервного фонда). [c.6]

Концентрация иммобилизованных антител. Эта величина является одним из основных параметров, варьированием которого можно оптимизировать чувствительность и длительность анализа. Для успешной разработки метода ИФА знание точного значения этой концентрации необязательно. В большинстве случаев экспериментатор оперирует понятиями количество, или концентрация иммуносорбента (при использовании гранулированных носителей) или концентрация белка при адсорбции (для непористых полимерных материалов). Точное знание концентрации необходимо в тех случаях, когда ставится задача изучения физико-химических характеристик взаимодействия антиген — антитело либо получения исходных данных для оптимизации схемы ИФА на ЭВМ. [c.217]

Первая задача, возникающая при создании химического реактора, заключается в нахождении наиболее предпочтительного решения из дшогих возможных. Поэтому в книге дана характеристика всех основных типов реакторов. Это способствует развитию интуиции, помогающей получить достаточно хорошее решение, которое затем можно улучшить применением формальных методов оптимизации. [c.12]

I Одной из основных характеристик является, конечно, быстродействие метода. Ясно, что любую экстремальную задачу с конечным числом варьируемых параметров можно решить перебором всех возможных их комбинаций. Правда, время перебора может быть настолько велико, что полученное с помощью него решение не будет иметь ника1 ой практической ценности. Это заставляет искать более эффективные и экономные методы оптимизации, которые позволяли бы в приемлемые сроки решать те классы задач, для которых они используются. [c.39]

Это указывает на наличие связи между кривыми разделения в количественным критерием Ханкока. Однако прежде чем перейти к нахождению этой связи, имеющей принципиальное значение в развитии методов оптимизации рассматриваемого класса процессов, посвятим последующий параграф анализу кривых разделения. При этом основной акцент сделаем на выявлении положительных свойств этой характеристики и ее недостатков. [c.126]

Оптимальные составы композиционного материала должны характеризоваться не только хорошей совместимостью компонентов, входящих в их состав, но и возможно более высокими показателями основных эксплуатационных характеристик. Используя метод симплекс-ре-шетчатого планирования, можно оптимизировать исследуемь)й материал по всем показателям, интересующим потребителя. Для этого с помощью ЭВМ рассчитывают координаты линий постоянного значения для всех исследуемых свойств. Затем на симплекс наносят изолинии предельных значений нескольких наиболее существенных для эксплуатации данного материала параметров, ограничивая таким образом область оптимального состава материала. На рис. 3.16 приведен пример нахождения оптимального состава композиций на основе полиэтилена, пластификатора (вакуумное масло) и консерванта, используемых для изготовления пленок, применяемых при упаковке скоропортящихся продуктов. Ка диаграмме нанесены, изолинии предельно допустимых значений параметров оптимизации (сохранность продукта в баллах, формуемость и жесткость пленок). Стрелками показано желательное направление изменения параметров. Область оптимального состава не должна выходить за пределы, ограниченные изолиниями предельно допустимых значений параметров оптимизации. [c.100]

При создании многокомпонентных систем на основе смесей полимеров для оптимизации их состава и предварительной оценки основных характеристик прибегают также к методу комплексных решеток, методу ортогональных факторов, сложным комбинаторным планам, планам Шеффе, Макли — Андерсона, Плакетта — Бермана и другим методам. [c.36]

В общем случае процесс оптимизации должен 0)(ватывать следующие основные этапы классификацию объектов, характеристики переменных и формулировки ограничений, описание процессов, выбор критерия оптимизации, выбор математического метода расчета оптимальных вариантов. [c.86]

Программа охватывала исследование зависимости процессов электризации капель от множества влияющих факторов конструктивно-геомет-рических параметров основных и влияющих электродов (заряжающих электродов, формируемой капли, предыдущих капель, отклоняющей системы, возмущенной струи, эмиттера капель), электрических параметров заряжающей системы, гидродинамических параметров эмитгера и электрофизических параметров рабочих жидкостей [5,16,18,25,37,72]. При этом использовались аналитический метод, численное моделирование на ЭВМ и комплексные экспериментальные исследования. Были исследованы и сопоставлены обширные классы осесимметричных и неосесимметричных заряжающих электродных систем (концентрический цилиндр, кольцо, диск, поперечный индуктор, продольные пластины, плоскопараллельный продольный индуктор). В результате исследования разработаны методы построения, расчета, проектирования и оптимизации заряжающих систем по критерию минимизации массогабаритных характеристик, улучшения качества печати, повышения надежности функционирования, снижения затрат на производство и эксплуатацию при создании отечественных конкурентоспособных ЭКС-комплексов. [c.60]

Итак, для оптимизации базы градиометра вьццеописанными методом нужно знать уровни полезного сигнала и внешней помехи в области измерения, а также уровень собственного шума сквид-датчика и основные характеристики источника полезного сигнала. Задается достаточно большое исходное значение базы, затем при помощи формул (1.51) или (1.52) и (1.34) определяется ее оптимальное значение. По (1.53) или (1.55) можно найти отношение сигнала к помехе. Наконец, при помощи графиков на рис. 1.17 можно оценить, в какой степени используется теоретическая возможность повьпиения отношения сигнала к помехе при оптимизации конкретного сквид-магнитометра с заданным собственным шумом. Рассмотренные соотношения между полезным сигналом и помехами иллюстрируются на рис. 1.18. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология