Мультиграфы информационно-потоковые

Топологический метод анализа ХТС основан на рассмотрении математических иконографических (топологических) моделей систем, которыми являются потоковые и структурные графы, информационно-потоковые мультиграфы, информационные и сигнальные графы ХТС. Применение этих топологических моделей позволяет большой объем существенной информации о сложной ХТС представлять в компактной и наглядной форме, которая уже сама по себе дает возможность составить качественное представление о некоторых свойствах исследуемой системы. [c.114]

Рис. IV-29. Преобразованный информационно-потоковый мультиграф экстракционной ХТС.

Рис. 1У-27. Структурная схема экстракционной ХТС (а) и информационно-потоковые мультиграфы элементов системы (б — 5)

Информационно-потоковые мультиграфы ХТС [c.143]

Наличие замкнутых контуров в информационно-потоковом мультиграфе обусловливает трудоемкость вычислительных процедур при решении системы уравнений математических моделей ХТС. Анализ, топологических особенностей мультиграфа системы позволяет так выбрать свободные информационные переменные (ИП), чтобы полностью исключить или сократить число и размеры замкнутых контуров в графе, т. е. разработать оптимальную стратегию решения систем уравнений математических моделей сложных ХТС. [c.145]

Исключение или сокращение числа и размеров замкнутых контуров в информационно-потоковом мультиграфе основано на возможности инверсии направления ветвей графа или образования новых информационных источников и стоков в графе-прп сохранении постоянных значений локальных степеней свободы отдельных информационных операторов и общего числа информационных источников и стоков системы. Указанная инверсия и образование новых информационных источников и стоков в графе соответствуют операциям изменения наборов свободных ИП и наборов выходных переменных систем уравнений математических моделей ХТС. [c.145]

Информационно-потоковые мультиграфы используют для разработки оптимальной стратегии решения задач анализа и синтез сложных ХТС в случае, когда символическая математическая модель-системы в целом не задана в явном виде, а известны технологическая топология и символические математические модели каждого из элементов системы. [c.145]

Пример 1У-7. Для испарительной (отпарной) колонны ХТС (рис. 1У-26, а) при заданных значениях регламентированных ИП, характеризующих массовые расходы каждого компонента, температуру и давление входного физического-потока, определить оптимизирующие ИП и построить информационно-потоковый, мультиграф. [c.145]

Определение числа степеней свободы и выбор оптимизирующих информационных переменных ХТС поясняют табл. 1У-2 и информационно-потоковый мультиграф системы (рис. 1У-28). [c.147]

Правильная инверсия направления ветвей информационно-потокового мультиграфа ХТС с целью оптимизации стратегии исследования системы возможна лишь на основе глубокого понимания физико-химической сущности технологических процессов и выполнения требований технологических условий, при которых функционирует система. [c.149]

Пример 1У-9. Для информационно-потокового мультиграфа ХТС (см. рис. 1У-28) рассмотреть возможность такой инверсии направления ветвей, в результате которой исключается замкнутый контур, образованный ветвями И ю - И" - й 8 - W . [c.149]

Алгоритм выбора свободных переменных по топологии информационно-потокового мультиграфа (ИПМ) системы основан на возможности осуществления инверсии направления ветвей исходного мультиграфа при сохранении числа локальных степеней свободы каждого отдельного элемента системы. [c.249]

Пример 4. Пусть имеется некоторая химико-технологическая система (ХТС). Описывая ее на определенном уровне подробности, диктуемом как необходимостью, так и современным состоянием знаний о системе, получим в качестве математической модели состояния системы в данный момент времени набор параметров, которые называются информационными переменными. Сопоставим, далее каждому аппарату системы ХТС точку на плоскости и каждую информационную переменную отнесем к некоторой такой точке. Обмен между информационными переменными, т. е. математическая модель функционирования системы, описывается набором отрезков, соединяющих точки указанного множества. Эти отрезки определяют информационные потоки, каждый из них соответствует одному из выбранных параметров физического потока между двумя соответствующими аппаратами. Таким образом, мы получим информационно-потоковый мультиграф, который используется для решения задач анализа и синтеза ХТС. [c.25]

Пример V-6. Для ХТС, информационно-потоковый мультиграф которой представлен на рис. V-21,a, путем инверсии ветвей исходного мультиграфа выбрать свободные переменные так, чтобы обеспечить оптимальную стратегию исследования системы. На исходном ИПМ регламентированные информационные переменные указаны пунктирными дугами. Степень свободы данной ХТС равна F = 10, поскольку мультиграф имеет 10 источников информационных переменных ( 1 — 1о)- [c.251]

Упорядоченный информационно-потоковый мультиграф, соответствующий оптимальной стратегии исследования ХТС и приведенный на рис. V-22 (стр. 255), не содержит ни одного контура. [c.251]

Подпрограмма ввода исходной информации содержит информацию о технологической и информационной топологии системы в виде технологической схемы, а также в виде параметрического потокового графа или информационно-потокового мультиграфа информацию о производительности системы, составе и физических свойствах сырья, промежуточных и готовых продуктов информацию о технологических и конструкционных параметрах элементов и параметрах технологических режимов системы информацию о требуемой точности результатов моделирования. [c.326]

С точки зрения топологии информационно-потокового мультиграфа БТС справедливы следующие соотношения [c.178]

Второй класс топологических моделей ХТС образуют информационно-потоковые мультиграфы и информационные графы. Эти графы отображают характеристические особенности символических математических моделей ХТС и позволяют разрабатывать оптимальную стратегию решения задач исследования ХТС. [c.436]

Для решения задач анализа, синтеза и оптимизации ХТС используют три класса топологических моделей первый класс образуют потоковые графы и структурные графы ко второму классу принадлежат информациоино-потоковые мультиграфы, информационные графы и двудольные информационные графы к третьему классу относятся сигнальные графы. [c.44]

Оптимальные алгоритмы анализа ХТС на основе применения параметрических потоковых графов, структурных блок-схем и информационно-потоковых мультиграфов. Решение задач синтеза и оптимизации ХТС при автоматизированном проектировании связано с неоднократным решением задачи анализа или полного расчета ХТС. Разработку оптимальных алгоритмов анализа ХТС осуществляют, используя топологические модели ХТС в виде ППГ или ИПМГ. [c.92]

Разработка оптимальной организации вычислительных процедур при решении задач оптимизации основана на использовании топологических моделей ХТС в виде информационно-потоковых мультиграфов, параметрических информационных и сигнальных графов, т. е. на применении оптимальных алгоритмов стратегии исследования ХТС (см. гл. V). [c.302]

Наличие замкнутых контуров в ИПМГ обусловливает трудоемкость вычислительных процедур при решении систем уравнений математической модели ХТС. Анализ топологических характеристик мультиграфа ХТС позволяет осуществить такой выбор свободных информационных переменных, чтобы полностью исключить или сократить число и размеры замкнутых информационных контуров в графе, т. е. разработать оптимальную стратегию решения систем уравнений математических моделей сложных ХТС. Исключение или сокращение числа и размеров замкнутых контуров в информационно-потоковом мультиграфе основано на возможности осуществления инверсии направления ветвей графа или образования новых информационных источников и стоков в графе при сохранении постоянных значений локальных степеней свободы отдельных информационных операторов и общего числа информационных источников и стоков системы. Инверсия направления ветвей мультиграфа и образование новых информационных источников и стоков в графе соответствуют операциям изменения наборов свободных и выходных информационных переменных систем уравнений математических моделей ХТС. [c.96]

Информационно-потоковый мультиграф ХТС наглядно изображает топологические особенности инфор-Рис. 1У-25. Информационно-пото- мационных связей между символиче-ковыи мультиграф теплообмен- екими математическими моделями [c.144]

По топологии информационно-потокового мультиграфа, согласно формуле (П,51), можно найти число степеней свободы ХТС без составления в явном виде символической математической модели системы. Число степеней свободы ХТС равно числу информационных потоков, инцидентных источникам информационных переменных (ультиграфа. [c.144]

Поскольку с -Ь 2 информационных переменных регламентированы по усло-"виям функционирования колонны в ХТС, то число оптимизирующих ИП равно Ро = Р — Рр = 2. Проектировщик может изменять давление внутри колонны и количество подводимого тепла Q , чтобы достичь экономически оптимального разделения компонентов. Информационно-потоковый мультиграф колонны для случая, когда число компонентов с = 2, представлен на рис. 1У-26, 6. Регламентированные ИП изображены штрих-пунктирными ветвями, а оптимизирующие — пуиктирными ветвями. [c.146]

Пример 1У-8. Найти число степеней свободы, выбрать оптимизирующие ИП и построить информационно-потоковый мультиграф проектируемой химикотехнологической системы (рис. 1У-27, а), состоящей из смесителя, теплообменника, экстракционной подсистемы и отпарной колонны. По технологическим условиям функционирования проектируемой ХТС заданы массовый расход первичного растворителя ( 2 и относительная концентрация экстрагируемого компонента х , в физическом потоке смеси нескольких компоненеюв температура 3 потока хладоагента з и температура ц потока экстрагента ц на выходе теплообменника температура г, и давление Рд потока экстракта Регламентированеные переменные ХТС отмечены звездочкой (рис. 1У-27, а). [c.146]

На основе предварительного анализа функционирования ХТС в целом, а также смесителя, экстракционной подсистемы, теплообменника и отпарной колонны (см. примеры П-9, П-11, 1У-7) построены информационно-потоковые мультиграфы элементов ХТС, в которых информационные потоки регламентированных переменных обозначены пгтрих-пунктирными дугами, а информационные потоки локальных оптимизирующих переменных—пунктирными дугами (рпс. 1У-27, б — д). [c.147]

Если в качестве оптимизирующих проектных переменных выбрать информационные переменные W g и Wig = W[a = Win, то в информационно-потоковом мультиграфе (см. рис. IV-28) должны появиться два новых источника (г, и ig). В этом случае для сохранения общего значения числа степеней свободы ХТС F = 12) необходимо осуществить инверсию ветвей Wg, и обра- [c.149]

В дальнейшем будет приведен алгоритм для осуш,ествления инверсии направления ветвей информационно-потоковых мультиграфов ХТС. [c.150]

ВЫБОР СВОБОДНЫХ ПЕРЕМЕННЫХ ХТС С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-ПОТОКОВЫХ МУЛЬТИГРАФОВ [c.249]

Наиболее удобный и перспективный метод представления технологической и информационной топологии ХТС состоит в применении информационно-потоковых мультиграфов. Информацию о топологических характеристиках параметрического потокового графа или информационно-потокового мультиграфа представляют с помощью матрицы ветвей графа [Ь]. [c.326]

Информационно-потоковый мультиграф (ИПМГ) является топологической моделью, отображающей информационные взаимосвязи между символическими математическими моделями отдельных элементов системы. Информационная связь моделей отдельных элементов между собой осуществляется через направленные информационные потоки, соответствующие информационным переменным. Вершины ИПМГ соответствуют символическим математическим моделям элементов или информационным операторам элементов, источникам и приемникам информационных переменных системы. Ветви ИПМГ отображают направленные информационные потоки свободных и базисных информационных переменных БТС. По топологии ИПМГ можно определить число степеней свободы без составления в явном виде символической математической модели системы. Число степеней свободы БТС равно числу информационных потоков, инцидентных источников информационных переменных мультиграфа. [c.178]

II. Информационно-потоковый мультиграф (ИПМГ) ХТС — это топологическая модель, отображающая информационные взаимосвязи между (символическими (математическими моделями отдельных элементов (системы. Вершины ИПМГ (соответствуют символическим математическим моделям элементов или информационным операторам элементов, источникам и пр(ием(никам И(Нфор-мационных переменных ХТС. Ветви ИПМГ отображают направ-ленньге информационные потоки свободных и базисных информа-ци 0(нных перем(енных ХТС. [c.44]

Для описания информации о технологической и информационной топологии ХТС можно использовать параметрический потоковый граф с систематической нумерацией всех ветвей и вершин, в соответствии с которой рассчитывают математические модели элементов ХТС. При исследовании влияния изменения структуры технологических связей между элементами на функционирование ХТС эта система довольно негибка. Более совершенным является такой метод описания технологической топологии, когда в параметрическом потоковом графе ХТС отдельно нумеруют входные и выходные потоки каждого элемента, а технологические связи задают посредством топологической матрицы ХТС. Наиболее удобный и перспективный метод представления технологической и информационной топологии ХТС в виде информационно-потоковых мультиграфов, использование которых особенно целесообразно при решении задач оптимизации. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология