Системы глобальный критерий оптимизации

Дан анализ биохимического производства, рассматриваемого с позиций системного подхода как сложная иерархическая система (БТС) с целым рядом взаимосвязанных подсистем и элементов, обеспечивающих преобразование материальных и энергетических потоков в процессе переработки исходного сырья в целевые продукты микробиологического синтеза. Рассмотрены вопросы выбора глобального и локальных критериев эффективности, а также применения принципов многоуровневой оптимизации при анализе БТС и ее подсистем. Приведены примеры построения математических моделей типовых технологических элементов, составляющих БТС, даны алгоритмы их расчета на ЭВМ и методы анализа надежности функционирования в системе. Детально исследованы условия функционирования основных подсистем БТС ферментации , разделения биосуспензий , биоочистки , рассмотрены принципы их структурного анализа и оптимизации. Рассмотрена иерархическая структура управления биохимическими системами и показана эффективность использования управления на основе ЭВМ в задачах оптимизации процессов биохимических производств. [c.2]

Этап 2 чрезвычайно важен, так как выбором глобального критерия оптимизации определяется основная цель функционирования ХТС. При определении критерия оптимизации нужно учитывать связи данной системы с другими ХТС, выступающими по отношению к данной системе в роли поставщиков или потребителей, а также во многих случаях с ХТС, выпускающими аналогичную продукцию. Существенными вопросами, возникающими на этом этапе, являются вопросы возможности введения локальных критериев оптимизации [c.299]

Системный подход к проектированию предопределяет также описание принципов построения и функционирования системы проектирования, выявление отдельных задач, их комплексов, взаимозависимостей составных частей системы, частных критериев оптимизации отдельных задач, их комплексов, частей, этапов и стадий проектирования и глобального критерия всей системы (о чем будет сказано ниже). [c.37]

Сущность метода многоуровневой оптимизации, основанного на использовании свойств функции Лагранжа распадаться на ряд (рис. 4.31). Рассматриваемая система (подсистема) состоит из двух подсистем (элементов), связанных между собой прямым и рециркуляционным технологическими потоками. Задача оптимизации заключается в поиске максимума глобального критерия Ф, представленного в аддитивной форме из двух критериев Ф1 и Фг [c.245]

Задача системы управления всем объектом заключается в создании таких условий работы нижестоящих систем, при которых их стремление максимизировать свои локальные критерии приводило бы и к максимизации основного критерия качества работы всего объекта (глобального критерия). В подобных иерархических системах задачи планирования и оптимизации решаются в системах управления всех уровней, что способствует резкому уменьшению объемов отчетной информации и повышению надежности функционирования всей системы в целом. [c.18]

Одно из направлений научного управления в добыче газа — применение методов оптимизации для поиска оптимальных режимов эксплуатации установок газопромысловой технологии. Данное направление, безусловно, относится к перспективным, поскольку экономически оправдано, так как в процессе эксплуатации объектов ГДП система управления стремится к достижению поставленной перед ней цели. Одновременно повышается оперативность принятия решений по управлению установками обработки природного газа и ГДП в целом. Такой принцип многоуровневого управления базируется на системном подходе, позволяющем увязать локальные критерии управления процессами газопромысловой технологии таким образом, чтобы реализовывался глобальный критерий оптимальности ГДП. Сформулированные задачи оптимизации относятся к классу задач оптимального управления качеством промысловой обработки природного газа, которое должно удовлетворять требованиям ОСТ 51.40—83. В связи с этим один из важнейших путей повышения качества промысловой обработки газа — создание на ГДП автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), позволяющих на базе широкого применения средств вычислительной техники, систем телемеханики и средств автоматизации решать задачи оптимизации процессов газопромысловой технологии. Поскольку обустройство ГДП в настоящее время осуществляется индустриальными методами на основе типовых блочно-модульных автоматизированных технологических установок, то расчеты, проводимые в промысловых условиях, тоже носят типовой характер. Приведенные в книге алгоритмы оптимизации являются типовыми как по постановкам задач, так и по алгоритмам их решения, что в значительной мере сокращает сроки внедрения их на тех ГДП, где эксплуатируются ЭВМ. [c.193]

Для проектируемой или эксплуатируемой системы названные выше критерии должны быть выражены в заданной степени. Это общее требование обуславливает либо проблема решения многокритериальной задачи векторной оптимизации, либо проблема формулировки глобального (обобщенного или компромиссного) критерия. [c.36]

Таким образом, обобщенный показатель эффективности всей химико-технологической системы является глобальным критерием оптимизации, включающим достаточно общие экономические характеристики производства. Но этот приведенный доход должен бьггь достигнут без ущерба не только для человека, но и природы. [c.267]

В алгоритме оптимального управления производством сульфонола используется прием декомпозиции на подсистемьг с учетом иерархии ХТС. Для каждого уровня системы определен критерий оптимальности, не противоречащий критерию верхнего уровня (глобальному), и круг задач оптимизации. [c.386]

Декомпозиционными методами оптимизации сложных химикотехнологических схем (СХТС) обычно называют методы, которые сводят задачу оптимизации схемы к последовательности задач оптимизации ее отдельных блоков но соответствующим критериям (12, с. 172 127—129]. Идея такого подхода естественным образом возникает из аддитивности глобального критерия и сепарабельной структуры системы. [c.227]

При этом в общем случае max в выражениях (1.34) и (1.35) не одинаков, а разница указанных величин связана с наличием взаимодействия между подсистемами. Таким образом, с точки зрения глобального критерия эффективности системы важно оптимизировать внещнее взаимодействие, а не только добиваться экстремальных значений локальных критериев оптимальности. Наряду с оптимизацией БТС на основе материальных и энергетических балансов в системе с использованием технико-экономических показателей важное значение приобретает оптимизация на основе термоэкономического принципа, использующего понятие эксергии. В этом случае учитывается эффективность использования энергий в системе. Эксергия системы является мерой ресурсов превра-тимой энергии и измеряется количеством механической или другой, полностью превратимой, энергии, которое может быть получено от системы в результате ее обратимого перехода из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Разность общей величины эксергии, вводимой в систему в с и выводимой ИЗ HGG вых определяет суммарную величину потерь от необратимости в системе [c.31]

В случае применения декомпозиционных методов оптимиза-ции ХТС, в основе которых лежит согласование целей функционирования как отдельных элементов ХТС, так и системы н целом, особое значение имеет создание функциональных взаимо- связей между локальными критериями эффективности элементов при построении глобальной функции цели для всей ХТС. Поэтому особое внимание приобретает рассмотрение аддитивных (1Х,24) и реже мультипликативных (1Х,25) глобальных критериев эффективности, или оптимизации ХТС [c.381]

Многоуровневое приближение предполагает проведение декомпозиции всей системы в целом на ряд упрощенных подсистем, которые затбм оптимизируются независимо друг от друга, основываясь при этом на местном критерии оптимизации. Тогда окончательным требованием является координация всех подпроблем-ных решений для того, чтобы достигнуть глобального оптимума системы в целом. [c.450]

Система экономического стимулирования повышения качества продукции и труда, являясь составной частью системы управления качеством продукции, направлена на оптимизацию тех же критериев (целей), что и последняя. Стимулируемые показатели качества должны быть увязаны с показателями, применяемыми при планировании, аттестации уровня качества, статистической отчетности о качестве продукции и оценке деятельности объединений (предприятий). Глобальным критерием системы экономического стимулирования повышения качества продукции и труда явл/тется эффективность общественного производства. В роли локальных критериев этой системы выступают показатели качества продукции и труда. [c.211]

Синтез реакторных систем. В практике исследований синтез реакторных систем в основном ограничивается вопросами распределения нагрузок на параллельно работаюш ие системы, распределения времени пребывания в каскадах реакторов и как самостоятельная проблема не получил достаточного развития. Большое число оптимизационных задач химических реакторов решается для исследования распределения температур, времени пребывания, старения катализатора, его регенерации и так далее, т. е. частным вопросам повышения эффективности единичных реакторов. Большое внимание уделяется также исследованию гидродинамической структуры потоков одно- и многофазных ре акторов. Вместе с тем стадия химического превращения является лишь частью химического производства и связана по крайней мере материальными потоками с другими стадиями. Подход, используемый при оптимизации технологдческой схемы на основе аддитивности критерия, не может обеспечить глобального оптимума. Большой интерес с точки зрения интегрального подхода к синтезу технологической схемы представляют реакторы с рециклами, с тепловым объединением. Очевидно, решение этих задач следует проводить совместно с синтезом схем химического превращения, так же как и с последующей стадией — выделением продуктов реакции. [c.452]

Системный анализ ГДП как объекта управления указывает на комплектность решения проблемы оптимального управления ГДП как единой системы, включая оптимизацию УКПГ (ГС) и отдельных технологических объектов. Такой подход позволит определить комплекс управляющих алгоритмов для объектов соответствующих уровней, увязать на основе горизонтальных и вертикальных связей, существующих между объектами, критерии оптимальности объектов газопромысловой технологии, учитывающие определенные ограничения на ресурсы управления, входные и выходные параметры. Это соответствует иерархической оптимизации ГДП как сложного многоуровневого технологического комплекса, осуществляемой на базе общей экономико-математической модели, содержащей уравнения технико-экономических показателей работы ГДП, материальных и тепловых потоков между всеми объектами газопромысловой технологии и зависимости, характеризующие режимы протекающих процессов в технологических установках. Экономико-математическая модель ГДП содержит большое количество переменных, линейных и нелинейных зависимостей типа равенств и неравенств. В этом случае оптимальные режимы эксплуатации ГДП определяются в результате глобальной оптимизации комплекса объектов газопромысловой технологии. [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология