Алгоритмы моделирующие

Из изложенного выше следует, что математическое моделирование включает три этапа 1) формализацию изучаемого процесса — составление математического описания его модели 2) создание алгоритма, моделирующего изучаемый процесс 3) установление адекватности модели изучаемому объекту. [c.16]

Математическое моделирование включает три этапа 1) формализацию изучаемого процесса — составление математического описания его модели 2) создание алгоритма, моделирующего изучаемый процесс 3) установление адекватности модели изучаемому объекту. Методы математического моделирования в сочетании с современными вычислительными средствами позволяют при относительно небольших материальных затратах исследовать различные варианты аппаратурного оформления процесса, изучить его основные особенности и вскрыть резервы усовершенствования. При этом в рамках используемой модели всегда гарантируется отыскание оптимальных решений. [c.15]

Алгоритм, моделирующий изучаемый процесс, может быть записан в виде программы для вычислительной машины. Машина выполняет последовательность операций, предписываемых модели, соответствующим алгоритмом. При этом шаг за шагом вырабатывается информация, характеризующая состояния элементарных явлений и процесса в целом, а также формируются величины, используемые в качестве результатов моделирования. Влияние случайных факторов на течение процесса имитируется при помощи случайных чисел с заданными и получаемыми в ходе моделирования законами распределения. Так же, как и при натурном эксперименте, результаты каждой отдельной реализации процесса на машине отражают суммарный эффект совокупности действия возмущающих факторов с учетом конкретно сложившегося сочетания случайных возмущений. [c.7]

Разработка алгоритма. Математическое описание служит исходным материалом для создания алгоритма, моделирующего исследуемый объект. В зависимости от постановки задачи может использоваться тот или иной алгоритм, дающий возможность получить искомые результаты моделирования. Задачей моделирующего алгоритма чаще всего является решение системы уравнений математического описания, что позволяет находить внутренние па- [c.52]

Система автоматического регулирования. Система автоматического регулирования на базе ЭВМ с помощью датчиков периодически через короткие промежутки времени измеряет значения параметров экстру-зии, выполняя при этом две задачи следит, чтобы отклонения параметров от заданных значений находились в допустимых пределах (при установившемся режиме) контролирует процесс экструзии при переходе его из одного установившегося состояния в другое. При этом все необходимые вычисления значений изменяющихся параметров осуществляются ЭВМ на основе алгоритмов, моделирующих процесс. Необходимо только задать производительность экструдера и максимально допустимую температуру гомогенизации. [c.254]

Все рассмотренные до сих пор виды информационного обслуживания основываются на алгоритмах обработки информации о реакциях, принципы составления которых вполне ясны уже в настоящее время. Другие возможные виды обслуживания, связанные с анализом и обобщением сведений о реакциях, требуют разработки алгоритмов, моделирующих некоторые процессы более творческого характера, выполняемые химиками при работе с химической литературой. В частности, при анализе сведений об описываемых в литературе органических реакциях очень важно уметь выделить из общего потока значительного числа новых конкретных реакций, те из них, которые представляют собой ценность в качестве синтетических методов, отличающихся действительной новизной. При этом значение будет иметь не формальная новизна конкретной реакции, выражающаяся в том, что реакция с такими исходными и конечными продуктами ранее не была описана, а либо новизна структурного типа реакции, либо возможность проведения реакции известного структурного типа в ранее неизвестных условиях, например, с помощью новых реагентов или катализаторов. [c.236]

Таким образом, перенесение математического описания и численных значений параметра на системы с другими характеристиками без проведения новых экспериментальных исследований не может быть рекомендовано. Составив алгоритм и установив адекватность математического описания объекту, получают математическую модель, позволяющую моделировать различные варианты процесса промывки, отыскивая оптимальные условия. [c.249]

Однако имитационному моделированию присущи специфические характеристики. Имитационное моделирование — это специальный класс задач. Поэтому желательно, чтобы в языке имитационного моделирования содержались специальные средства для записи алгоритмов имитации сложных объектов. Кроме того, в каждый момент времени в моделируемой системе одновременно протекают различные процессы, поэтому в моделирующей системе должны быть средства для синхронизации этих процессов. [c.76]

Языки моделирования обычно ориентированы на имитацию либо непрерывных, либо дискретных процессов. Моделирующие блоки для имитации непрерывных процессов обычно организованы таким об[)азом, чтобы можно было моделировать типовые технологические процессы. Тогда моделирующий алгоритм имеет вид алгоритма для решения системы дифференциальных или дифференциальных и конечных уравнений. Результатом моделирования является численное решение соответствующих систем. [c.76]

Логико-статистическая модель надежности ХТС представляет собой некоторый моделирующий алгоритм, который позволяет имитировать на ЭВМ сложный стохастический процесс функционирования системы как последовательность конечного числа взаимосвязанных элементарных стохастических состояний [1, 2]. В логико-статистических моделях надежности структура и особенности процесса -функционирования системы описываются с использованием аппарата алгебры логики, а количественная оценка надежности системы осуществляется с применением статистического моделирования [1, 2, 86, 206, 207]. [c.160]

Во-вторых, методами непрерывной параметрической идентификации, основанными на алгоритмах оптимальной фильтрации, строятся гидродинамическая модель, модели тепло- и массопере-носа по последовательно планируемым непрерывным и дискретным наблюдениям. Указанные модели, дополненные моделью зерна, позволяют установить общую модель реактора, а также ее стохастические свойства и свойства параметров. Эта модель испытывается на точность прогнозирования динамических и статических режимов работы реактора. Для этой цели моделируются в соответствии со статическими свойствами параметров модели их случайные реализации и рассчитываются случайные реализации концентрационных и температурных полей в реакторе. Совокупности полученных реализаций позволяют построить гистограммы величин откликов системы, которые характеризуют прогнозирующие свойства модели в интервале изменения технологических параметров процесса. В заключение выполняется расчет конструкционного оформления реакторного узла и оптимальных режимов его эксплуатации. [c.84]

Реализация минимальными средствами. Этот принцип означает, что, во-первых, построение САПР возможно в рамках стандартного математического обеспечения ЭВМ серии ЕС, СМ и т. д. с учетом наличия трансляторов с языков программирования, средств связи программных модулей и терминальных устройств. Во-вторых, средства системы, обеспечивающие принципы функциональной полноты и ориентации на массового пользователя, должны базироваться на теории, позволяющей достаточно простым способом реализовать необходимый минимум этих средств. Это требование обусловлено второстепенной ролью интерактивного взаимодействия но отношению к моделирующим алгоритмам и предполагаемой достаточностью минимального объема языковых средств системы в рамках процесса проектирования. [c.169]

При использовании упрощенных моделирующих алгоритмов или при наличии аналитических выражений для элементов якобиана, т. е. когда время, затрачиваемое на проведение структурного анализа, становится сопоставимым или даже превышает собственно время расчета ХТС, по-видимому, становится более целесообразным использование композиционного подхода, в то время как при использовании достаточно точных детерминированных моделей с точки зрения времени расчета декомпозиционный подход к моделированию ХТС становится более предпочтительным. [c.589]

Алгоритмы приведены в табл. 11.3, где кружками обведены номера формул, используемых для задания начальных приближений при проведении итеративных расчетов. Для ускорения сходимости итеративных расчетов используется блок Итерация . Вектор оборудования данного моделирующего блока содержит следующие параметры перепады давлений в трубном и межтрубном пространстве модуль к базовые расходы для расчета коэффициента теплоотдачи по трубному и межтрубному пространствам коэффициенты а и Р признак агрегатного состояния теплоносителей коэффициент теплопередачи площадь теплообмена. [c.596]

Интегрально-гипотетический принцип синтеза ХТС. Математическая формулировка алгоритма основана на понятии коэффициентов разделения, которые используются при расчете процессов разделения. У каждого объекта химической технологии, моделирующий блок которого входит в библиотеку, выделяются входные и выходные потоки, которые соответствуют входным и выходным материальным потокам (рис. 11.3). Каждому входному потоку ставится в соответствие смеситель, а каждому выходному — разделитель. Имеются также подсистемы входа в ХТС, которые имеют только выходные потоки, а также подсистемы выхода, которые обладают только входными потоками. [c.602]

Математическая модель рассматривается в совокупности трех ее аспектов смыслового (формализованное описание), аналитического (математическое описание) и вычислительного (моделирующий алгоритм). [c.6]

Сложнее вопрос о быстродействии для итерационных методов. Во-первых, сходимость метода обеспечивается при выполнении определенных для каждого метода условий. Например, при решении уравнения /(Г) =0 по формуле (1-24) процесс будет сходящимся, если / (Г ) < 1. Во-вторых, количество итераций, которое необходимо выполнить для получения решения, зависит от начального приближения и требуемой точности. Чем ближе начальное приближение к истинному решению, тем быстрее оно будет достигнуто. Более того, от начального приближения зависит вообще возможность получения решения. В связи с этим одной из сложных проблем при использовании итерационных методов является обеспечение сходимости решения в широком диапазоне изменения начальных условий и параметров процесса. Решению этой проблемы уделяется основное внимание при разработке универсальных моделирующих алгоритмов. [c.24]

Рассмотренная классификация пакетов прикладных программ не является абсолютной, поскольку отдельные пакеты могут обладать характеристиками как тех, так и других. В практике моделирования химико-технологических систем получили распространение пакеты программ, ориентированные на решение широкого класса задач, своего рода универсальные моделирующие алгоритмы. Характерной их чертой является незамкнутость, т. е. возможность расширения нри решении конкретной задачи введением модулей недостающих элементов и определения последовательности расчета на базовом языке программирования пакета [c.73]

Функционирование моделирующей системы. Система использует модульный принцип реализации отдельных алгоритмов с многовариантностью описания отдельных элементов и явлений. В ее основу положена общая структура алгоритма моделирования комплекса ректификационных колонн с возможностью решения различных частных задач. Таким образом, используется жесткая внутренняя логическая связь отдельных этапов моделирования с включением различных по сложности алгоритмов. [c.136]

В главе 1 была показана возможность создания методо-ориен-тированного пакета программ для решения различных задач химической технологии. Основу таких пакетов обычно составляют алгоритмы универсального применения. Рассмотрим упрощенную реализацию моделирующего алгоритма, схематически представленного на рис. 1.12 (см. гл. 1). [c.335]

Само по себе математическое описание еще не дает возможности судить о свойствах объекта моделирования, в особенности в тех случаях, когда оно достаточно сложно. Необходим алгоритм решения системы уравнений математического описания, позволяющий определить значения переменных, характеризующих состояние объекта моделирования в различных ситуациях, т. е. моделировать процесс. [c.13]

Вычислительный аспект моделирования состоит в разработке и реализации так называемого моделирующего алгоритма. Моде- [c.202]

В ряде случаев моделирующий алгоритм бывает настолько сложным для реализации с помощью имеющихся в наличии вычислительных средств, что требуется изменение формулировки исходной задачи моделирования и упрощение математического описания. Это упрощение часто достигается ценой снижения точности математической модели и сокращения полноты описания моделируемого объекта. [c.203]

Перечислим основные алгоритмы, которые входят в общую систему автоматизированного построения математической модели ФХС алгоритм распределения операционных причинно-следственных отношений между переменными системы алгоритм классификации переменных в пространстве состояний алгоритм формального построения системы дифференциальных уравнений, описывающих ФХС процедура построения моделирующего ал- [c.9]

Глава посвящена рассмотрению принципов автоматизированной обработки информации, которую несет в себе топологическая структура связи ФХС. Смысловая емкость, информационная насыщенность и структурная организация диаграмм связи обеспечивают возможность построения эффективных формальных процедур (с реализацией их на ЦВМ) для преобразования диаграммы связи в другие эквивалентные формы математического описания системы. В главе будут рассмотрены автоматизированные процедуры распределения на диаграмме связи операционных причинно-следственных отношений, вывода в нормальной форме уравнений состояния ФХС, построения моделирующих алгоритмов ФХС, сигнальных графов сложных объектов и передаточных функций для отражения динамического поведения линейных систем. [c.184]

Синтез моделирующих алгоритмов [c.204]

Важным этаном построения математической модели ФХС, представляющим самостоятельную и подчас непростую задачу, является разработка моделирующего алгоритма ФХС, или, другими словами, построение полного информационного потока системы при известном описании отдельных ее частей. [c.204]

С позиций системного подхода математическое моделирование можно рассматривать как итеративный процесс, протекающий в три этапа I) формализация изучаемого процесса - составление математического описания его модели 2) разработка алгоритма, моделирующего изучаемый процесс 3) установление адеква 1 ности модели изучаемому объекту. Метода математического моделирования позволяют исследовать различные варианты аппаратурного оформления процесса, изучить его основные особенности и вск нль резервы усовершенствования. При этом всегда гарантируется отыскание оптимальных решений в рамках используемой математической модели. [c.7]

В настоящее время практически все процессы фракционирования проектируются на основе алгоритмов, моделирующих стационарные режимы. При этом не учитываются динамические характеристики объекта проектирования. В то же время из опыта эксштуатации фракщюнируг-ощего оборудования известно, что практически непрерывно изменяются те или иные входные технологические параметры и выход на стационарный режим или приближение к нему требует определённого времени. В течение этого периода вырабатывается продукция, о качестве и количестве которой можно только догадываться. Какова же динамика процесса фракционирования, как долго идёт установление стационарного режима, какие изменения терпят продукты переработки, как контролировать и управлять этими явлениями Обозначенные и многие другие вопросы малоизучены применительно к процессам фракционирования. На наш взгляд, анализ динамических характеристик фракционирующего оборудования заслуживает более глубокого изучения. [c.15]

Другими словами, при создании и исследовании систем ректификации многокомпонентных смесей необходимо располагать алгоритмами моделиров,ания как отдельных колонн, так и их комплексов произвольной сложности, что позволяет при наличии достаточно точ ных математических описаний отдельны С колонн выбирать наиболее целесообразные схемы разделения сМ есей, а также определять оптимальные режимы эксплуатации каждой колонны с учетом взаимодействия всех ко-лойн комплекса. [c.30]

При соста1влении отдельного варианта алгоритм моделирует следующий процесс на листовом материале сначала укладывают наиболее кру пные заготовки, а свободные пространства между ними и внутренние вырезы заполняют мелкими заготовками, т. е. используют метод размерной последовательности. [c.74]

Таким образом, математическая модель реализуется в виде машины, моделирую1цей исследуемый объект с применением заданного алгоритма. При этом вычислительная машина выполняет по-следовательность операций, предписанную моделирующим алгоритмом (см. ниже), н вырабатывает информацию о состоянии элементарных процессов и объекта в целом, которая и используется как р ез у л I >т ат м одел и р о в а н и я. [c.43]

Наконец, вычислительная сторона — моделирующий алгоритм оп[)е,1,е 1ястся как последовательность операций, которые необходимо выполнить над уравнениями математического описания для того, мтоГ)(,1 найти значения параметров математической модели, т, е. обеспечить возможность самого процесса моделирования. [c.44]

Задача выбора оптимального варианта решалась на базе СКДИ ADAR с использованием алгоритма оптимизации с учетом факторов неопределенности [31, 32]. Как уже упоминалось, СКДИ ADAR является многоцелевым программным комплексом интеллектуального типа, предоставляющим исследователю достаточно широкие возможности. При решении задачи использовались все основные прикладные подсистемы СКДИ 1) база данных по физико-химическим свойствам индивидуальных веществ и их смесей (БФХС) 2) база данных по моделирующим блокам (БМВ) 3) автоматизированная подсистема подготовки исходной информации 4) подсистемы технологического и 5) конструкционного проектирования. [c.275]

База данных по моделирующим блокам содержит необходимую для расчета технологических аппаратов и узлов информацию (например, количество связанных потоков, число и назначение алгоритмов расчета, количество параметров оборудования, их физический смысл и т. д.), а также собственно программное обеспечение для расчета аппаратов — моделирующие блоки [31, 32]. Используемые в системе моделирующие блоки являются муль-тивариантными (реализуют несколько как правило, все допустимые — вариантов расчета) и позволяют наилучшим образом сочетать достоинства глобального и декомпозиционного подходов к моделированию агрегата. Так же, как и в БФХС, в БМБ существуют широкие сервисные возможности для работы пользователей. [c.275]

Библиотека моделир у ю щих блоков разработана на основе предложенной концепции мультивариантных моделирующих блоков, которые синтезируются декомпозицией всех переменных символической математической модели на внутренние, строго входные и выходные с последующим анализом возможных вариантов расчета и разработки алгоритмов каждого из вариантов. Опыт разработки и использования мультивариантных блоков в рамках системы показал, что усилия, затрачиваемые на их разработку, полностью компенсируются за счет объединения на этой основе достоинств композиционного и декомпозиционного подходов к моделированию ХТС. [c.592]

В простейших случаях, когда возможно аналитическое решение системы уравнений математического описания, необходимость специальной разработки моделирующего алгоритма, естественно, отпадает, так как вся информация получается из соответствуюпщх аналитических решений. Когда математическое описание представляет сложную систему конечных, дифференциальных и интегральных уравнений, от возможности построения достаточно эффективного моделирующего алгоритма может существенно зависеть практическая применимость математической модели. В особенности это важно при использовании модели для решения задач, в которые она входит составной частью более общего алгоритма, например, алгоритма оптимизации. В таких случаях, как правило, для реализации математической модели приходится применять средства вычислительной техники — аналоговые и цифровые вычислительные машины, без которых фактически нельзя ставить и решать сколько-нибудь сложные задачи математического моделирования [1, 2]. [c.203]

Информационная насыщенность и функциональная емкость элементов и связей ФХС в сочетании с эвристическими приемами построения топологических структур ФХС, понятием операционной причинности, правилом знаков, формально-логическими правилами совмещения потоков субстанций в локальной точке пространства и правилами объединения отдельных блоков и элементов в связные диаграммы позволяют создать эффективный метод построения математических моделей ФХС в виде топологических структур связи (диаграмм связи). Топологическая модель ФХС в форме диаграммы связи, во-первых, наглядно отражает структуру системы и, во-вторых, служит ее исчерпывающей количественной характеристикой. Путем применения чисто формальных процедур диаграмма связи без труда трансформируется в различные другие формы описания ФХС в форму дифференциальных уравнений состояния в форму блок-схемы численного моделирования (или вычислительного моделирующего алгоритма) в форму передаточных функций по различным каналам (для линейных систем) в форму сигнальных графов. Каждая из этих преобразующих процедур реализуется в виде соответствующего вычислительного алгоритма на ЭВМ и будет подробно рассмотрена в книге (см. гл. 3). [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология