Методы математического структур управления

Для решения задач оптимизации химико-технологических процессов обычно используют методы нелинейного программирования (поисковые методы) [1, 3] и методы теории оптимального управления вариационного исчисления [4], динамического программирования 15], принципа максимума Понтрягина [6], дискретного принципа максимума 17]. Наибольшее распространение получили поисковые методы как наиболее гибкие и универсальные. Эти методы находят также широкое применение при решении задач идентификации (определение некоторых коэффициентов уравнений, представляющих собой математическую модель исследуемого процесса). Кроме того, поисковые методы могут быть эффективно использованы при синтезе оптимальной структуры химико-технологических систем, который в общем случае представляет собой задачу дискретно-непрерывного программирования в частности, они могут быть использованы при получении нижних оценок в методе ветвей и границ (см. гл. VI). [c.14]

Ни на одном предприятии отрасли система СПУ не стала подлинным инструментом управления ходом выполнения ремонтных работ. Из четырех основных элементов, в совокупности представляющих систему СПУ (организационная структура управления ремонтами, информационная система, научно-обоснованное планирование и организация управления и математические методы управления и вычислительная техника), только о первом и третьем элементах можно говорить как о внедренных. Система же оперативной информации, выраженная в математической форме, и вычислительная техника почти не применяются при выполнении ремонтных работ, что резко снижает общий эффект применения всей системы. [c.15]

К сожалению, наши исследователи мало внимания уделяют глубокому изучению процесса десорбции. Между тем полезно напомнить, что экономика адсорбционных методов разделения газовых и паро-газовых смесей на 80% зависит от стоимости процесса десорбции. В заключение следует сказать, что дальнейшее развитие теории адсорбционных процессов должно идти по пути детального изучения физической модели процесса (с учетом пористой структуры сорбента), его кинетических закономерностей, накопления адсорбционных констант и разработки математических моделей адсорбционных и десорбционных процессов, на основе которых должны быть созданы инженерные методы расчета и управления с использованием ЭВМ. [c.174]

Анализ разработок по совершенствованию процессов управления в различных отраслях промышленности позволяет выделить два характерных подхода — информационный и функциональный. При первом основное внимание уделяется совершенствованию всех усложняющихся потоков информации и процессов ее математической обработки. Однако этот подход не приводит к изменению структуры и методов управления и собственно управленческих процессов. При втором подходе представление процесса управления набором функций управления, имеющих объективный характер, создает предпосылки для разработки инженерных технологий управления, построения обоснованных организационных структур управления и алгоритмов ведения технологических процессов. Объективность функций управления обеспечивается точным учетом особенностей самих технологических объектов управления [18]. [c.47]

Третья, высшая ступень иерархической структуры химического предприятия (см. рис. 1) —это системы оперативного управления совокупностью цехов, системы организации производства, планирования запасов сырья и реализации готовых продуктов— автоматизированная система управления предприятием (АСУП). На этой ступени иерархии возникают задачи ситуационного анализа и оптимального управления всем предприятием, для решения которых применяют математические методы системотехники— линейное программирование, теорию игр, теорию информации, исследования операций, теории массового обслуживания и др. [c.13]

В книге описываются современные методы оптимизации отдельных аппаратов и химико-технологических систем (ХТС). В ней рассмотрены два класса оптимизационных задач химической технологии к первому классу относятся задачи оптимизации ХТС фиксированной структуры, ко второму — задачи выбора оптимальной структуры ХТС (синтез ХТС). Эти задачи возникают как при интенсификации действующих, так и при создании новых химико-технологических процессов, в том числе при разработке автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Несмотря на то, что методы решения задач синтеза ХТС начали развиваться в самое последнее время, их разработка стала одной их важнейших проблем математического моделирования химико-технологических процессов. Решение задач обоих классов должно стать неотъемлемой частью создания высокоэффективных химико-технологических процессов. [c.5]

На третьей ступени иерархии, соответствующей технологической линии получения целевого продукта микробиологического синтеза (заводу или биохимическому комбинату), решаются задачи оптимального управления производством в целом, исходя из экономических критериев эффективности с применением математических методов системотехники, теории информации, теории массового обслуживания и др. С использованием моп ных ЭВМ и вычислительных комплексов осуществляются оперативное управление и планирование производства. В структуру системы наряду с технологическими агрегатами входят установки для обезвреживания газовых выбросов, биологические очистные сооружения, позволяющие решать экологические задачи охраны окружающей среды и организации безотходного производства. [c.42]

Применение современных методов управления требует знания в той или иной степени динамических характеристик объекта управления, т. е. необходимо также иметь его формализованное представление в виде уравнения, математической модели. Построение математической модели объекта управления является первоочередной задачей, которую необходимо решать при разработке системы управления слом<ным объектом. Дело в том, что по математической модели объекта осуществляется выбор структуры и параметров системы управления, формируются критерии оптимальности и ограничения, решаются задачи прогнозирования и точности, осуществляется выбор технических средств управления и т. д. В редких случаях, только для относительно простых явлений и процессов удается построить модель, с высокой точностью отражающую реальное явление или процесс. [c.9]

В книге изложена методология разработки и внедрения АСУ газоперерабатывающими заводами (ГПЗ). Описаны структура и технологические процессы современных ГПЗ. Рассмотрены синтез структур автоматизированных систем, математические модели и алгоритмы задач АСУ ТП и АСУП, информационное и техническое обеспечение систем. Даны примеры математических моделей процессов, схемы управления производственными процессами. Обобщен опыт внедрения и эксплуатации АСУ ГПЗ. Показаны методы расчета экономической эффективности АСУ ТГ и АСУП. [c.104]

Однако, учитывая специальный вид. математических моделей, описывающих типовые аппараты химической промышленности и структуру связей, характерных для разветвленных хи-мико-технологических схем, задачи управления можно решать различными, иногда сравнительно простыми методами. [c.8]

Статистическим методом получена математическая модель процесса окисления изопропилового спирта. Показано, что общий вид модели процесса и структуры алгоритма управления не меняются при переходе с опытного на промышленное производство. [c.73]

Совершенствование управления отраслью и предприятиями. Большие возможности для повышения эффективности производства заложены в совершенствовании организационной структуры и методов управления производством, широком применении экономико-математических методов, иопользовании электронно-вычислительной техники и организационной техники и средств связи. [c.346]

Система сетевого планирования и управления (СПУ) — это комплекс методических приемов планирования, управления и контроля за ходом производства. Применение этих методов позволяет сократить сроки разработки и оптимизации планов повысить эффективность работ по планированию и управлению производством определить структуру объекта разработки установить строгую взаимосвязь между отдельными работами, выделить ведущие (критические) работы, на которых нужно сосредоточить основное внимание руководства своевременно обнаруживать узкие места и принимать меры к их ликвидации систематически выявлять резервы и оперативно использовать их повысить эффективность использования ресурсов, сократить и уменьшить затраты непосредственно на те работы, которые планируются и управляются по этой системе. Опыт показывает, что при планировании и управлении по системе СПУ на 20—30% уменьшаются сроки выполнения планируемых работ и на 10% их стоимость. Одно из преимуществ систем СПУ заключается в возможности применять в планировании и управлении математические методы и современную вычислительную технику. [c.138]

Таким образом, при исследовании термохимических процессов, в частности процессов в кипящем слое, как объектов автоматического управления возникает необходимость в теоретическом определении структуры статических и динамических уравнений и построении математических моделей на основании достаточно общих физико-химических, гидродинамических и тепловых закономерностей процесса. Экспериментальное статистическое исследование или исследования методом активного эксперимента в этом случае проводят главным образом только для определения численных значений коэффициентов уравнений и для уточнения связей в структурных схемах математических моделей. Такие исследования могут проводиться непосредственно на промышленном объекте. В этом случае по данным обработки информации о работе объекта численные значения коэффициентов модели могут корректироваться непрерывно или дискретно. [c.30]

Основным направлением развития отрасли на 1971—1975 гг. должна явиться коренная реконструкция и расширение действующих заводов путем замены морально устаревшего оборудования высокопроизводительными и комбинированными системами, включающими агрегаты и технологические установки большой мощности, плюс максимальная автоматизация процессов управления производством с использованием электронно-вычислительной техники и экономико-математических методов. Поэтому в структуре капитальных вложений должна быть значительная доля затрат на реконструкцию и расширение действующих предприятий. Реализация этого направления снижает потребность в капитальных вложениях по первичной переработке на 16—18%, по производству синтетического каучука — на 25%, по производству шин—на 10—12%. Вместе с тем реализация задач девятого пятилетнего плана требует дальнейшего подъема творческой инициативы трудящихся по изысканию дополнительных резервов роста производительности труда, фондоотдачи и рентабельности. [c.36]

Биомедицинская инженерия . Их будущая деятельность связана с созданием биотехнических систем и построенных на их основе технологий. Биотехнические системы представляют собой совокупность биологических элементов, связанных между собой в едином контуре управления. Биологические и механические элементы обладают различными свойствами по взаимодействию с внешним окружением. Возникает необходимость согласования этих элементов. Такое согласование должно опираться на глубокое знание свойств и характеристик элементов, диапазона внешних воздействий, при которых они сохраняют свою работоспособность. Во многих случаях математическое моделирование может быть единственным методом анализа биологических структур как в норме, так и в патологии. [c.7]

Проблема надежности является ключевой проблемой вот уже на протяжении целого ряда лет. Особенно роль надежности возросла в последние годы из-за создания сложных технических систем. Создание дорогостоящих систем, в первую очередь автоматизированных систем управления, различными объектами народного хозяйства, выполняющими ответственнейшие-функции, непременно предполагает тщательную проработку вопросов надежности на всех этапах, начиная от проектирования и производства и кончая испытаниями и эксплуатацией. На всех этих этапах нельзя переоценить роль теории надежности — этой важной прикладной математической дисциплины, обеспечивающей обоснованное принятие решений в процессе обеспечения и повышения надежности. Появление современных сложных систем привело к необходимости разработки новых и довольно специфических математических методов, опирающихся уже не только на аппарат классической теории вероятностей, но и на дискретный анализ и математическое программирование. Этого потребовало исследование структур и алгоритмов функционирования таких систем. [c.3]

Технология планово-управленческих процессов не может оставаться застывшей. В условиях высоких темпов развития ЕСГ и усложнения взаимозависимости между ее элементами необходимо глубже вникать в производственно-технологические ситуации, предусматривать еще не наступившие последствия, исключать такие традиционные факторы, как замедленная реакция управленческого персонала на изменения в режимах работы управляемых объектов, интуитивные и волевые решения, неполнота или недостоверность информации, возможность установления нерациональных режимов эксплуатации технологического оборудования и необоснованность действий персонала в экстремальных ситуациях. Насущной задачей стало качественное преобразование форм, структур, процедур, информационной и технической основы управления на базе достижений в развитии экономико-математических методов, кибернетики, системотехники, вычислительной техники (и в первую очередь микропроцессорной техники), автоматики, телемеханики, каналов связи и т. д. [c.6]

Газодобывающие предприятия имеют фиксированную иерархическую структуру, определяющую условия подчинения основных структурных технологических объектов, являющихся элементами управляющей системы и объединенных но принципу обратной связи, которая учитывается на стадии проектирования объектов управления. Управление по принципу обратной связи обеспечивает достижение заданных выходных параметров объектов управления и способствует тем самым формированию-задач управления ГДП, в значительной степени повышающих эффективность эксплуатации технологических объектов. Этому в полной мере содействует применение математических методов исследований, способствующих целенаправленному решению задач управления ГДП. Поэтому при организации управления ГДП необходимо найти математические закономерности, достаточно полно характеризующие состояние управляемых технологических объектов, потоки информации, процессы ее передачи и преобразования, выдачу управляющих воздействий и т. д. [c.56]

Рациональное размещение новых предприятий и производств существенно влияет на повышение эффективности производства. Выбор оптимального варианта осуществляют с учетом экономических, социальных и экологических факторов с применением экономико-математических методов, основанных на нахождении минимума приведенных затрат на выпуск продукции вновь строящихся предприятий. Для выбора оптимального варианта размещения предприятий широко используют модели транспортной задачи, решаемой методами линейного программирования, Совершенствование организационной структуры управления не4)теперерабатывающими предприятиями возможно путем укрупнения цехов и участков, централизации и специализации работ, концентрации функций управления вспомогательными службами, оптимизации численности инженерно-технических работников и служащих, широкого применения экономико-математических методов, электронно-вычислительной техники, организационной техники и средств связи. Необходим системный подход к проектированию структур управления. [c.328]

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]

План совершенствования управления, планирования и орга-низащ[и производства направлен на внедрение прогрессивных форм и методов управления, способствующих сокращению численности работников аппарата управления, удешевлению его содержания и повышению эффективности производства. Он содержит мероприятия по распространению прогрессивных форм организации производства (концентрация, специализация, кооперирование, комбинирование) в соответствии с особенностями отдельных производств по механизации, автоматизации и рациональной органи-з щии процессов управления на базе применения экономико-математических методов, ЭВМ и средств оргтехники по разработке и внедрению АСУ. Здесь предусматриваются меры по совершенствованию внутризаводского технико-экономического и оперативного планирования и организации хозрасчета, включая систему плановых показателей, систему экономического стимулирования внутри объединения, систему хозрасчетных взаимоотношений внутри объединения и с другими организациями Сюда входят также мероприятия по совершенствованию организационной структуры, методов и организации работы аппарата управления, механизации и автоматизации инженерного и управленческого труда. Включаются мероприятия по улучшению системы учета, контроля и делопроизводства организации подготовки и технического контроля производства оргапизации производства з основных и вспомогательных цехах предприятия координированию их деятельности повышению организационного уровня производства совершенствованию системы подготовки и переподготовки управленческих кадров. [c.130]

Структура алгоритмического обеспечения ГЭС сформирована исходя из структуры, алгоритма функционирования и МПЗ, принятых в системе, с учетом специфических особешосгей исходной 1шформащш (возможной неполноты и нечеткости). Алгоритмическое обеспечение ГЭС для управления процессами коксования включает следующие группы алгоритмов функционирования ма-шины логического вьшода математической модели (материального, теплового и гидравлического балансов) оптимизации комбинированным методом система управления базой система управления базами знаний и правил сбора и оценки достоверности экспертных знаний блока объяснений интеллектуального интерфейса прогнозирования возникновения нештатной ситуации консультации в режимах ограниченно-естественного языка и советчика оператора внесения управляющих воздействий. [c.61]

Поэтому в структуру математического обеспечения ИАСУ должны входить модели прогноза, обладающие, с одной стороны, высокой точностью прогноза, а с другой, — простотой программно-алгоритмической реализации, сбора и подготовки информации с использованием стандартных технических средств. Также в состав ИАСУ должны быть включены модели и методы принятия решений по управлению качеством атмосферного воздуха, а для оперативного сбора, подготовки и обработки информации должны быть разработаны базы данных по ПДК загрязняющих веществ по предприятиям, источникам загрязнения, метеоусловиям и т. д. [c.112]

Чтобы определить рол1) тепловых взаимодействий в формировании обсуждаемых особенностей метода, понадобится математическая модель, способная описать разнообразие связей, возникающих между химическим превращением, процессами переноса тепла и управлением. Прежде чем перейти к обоснованию структуры предлагаемой модели, имеет смысл обратиться к мо- [c.77]

Перечисленными соображениями объясняется тот факт, что многие оценочные модели реализуются с применением различных модификаций методов линейной оптимизации. Так, например, в схемы линейного программирования (ЛП) удачно вписываются задачи оптимизации производственной структуры мелиорируемых земель, выбора типа очистных сооружений и некоторые другие. Если в задачах присутствуют альтернативы с ярко выраженной дискретностью, то применяются методы частично целочисленного Л П. В зонах неустойчивого увлажнения велика роль как случайных природных факторов (речной сток, осадки), так и потребности в воде на орошение. Это обуславливает целесообразность явного их включения в формулировки соответствующих задач. При этом многие модели приобретают форму задач стохастического ЛП со случайными переменными и/или ограничениями. Например, можно отметить применение стохастического программирования (линейного и нелинейного соответственно) в задачах оптимизации орошаемого земледелия в зонах неустойчивого увлажнения [Прясисинская, 1985 Математическое моделирование..., 1988] и при решении агрегированных задач управления качеством вод [ ardwell, [c.64]

Рассмотрим математическую модель и метод решения задачи построения диспетчерских правил для одного года. В соответствии с разделом 5.3, задана структура ВХС в виде однонаправленного графа, на котором выделены вершины-водохранилища и расчетные водохозяйственные участки, где г = 1, / — их нумерация. Определены расчетные внутригодовые периоды = 1,Т управления водными ресурсами в течение года а также интервалы регулирования водохранилищами 01 = 1, 0. Осуществлена сквозная нумерация I Ь = J[JКиК водопотребителей j = 1, J (как отраслей, так и отдельных предприятий), [c.203]

Одной из важных задач, возникаицих при разработке химикотехнологических производств и их систем управления, является задача расчета оптимального (в сшсле некоторого технико-экономического 1фитерия) режима химико-технологического комплекса (Ш ). Математически эта задача является задачей нелинейного программирования с блочной структурой ограничений, обусловленной строением ХТК. Высокая размерность ее делает привлекательным использование методов декомпозиции. [c.99]

Систематизированное изложение вопросов обеспечения достс-верности информации о качестве нефтепродуктов с помощью специальных измерительных устройств создает предпосылки для разработки и внедрения эффективных систем автоматического контроля и управления нефтеперерабатывающими производствами для рациональной организации службы контроля и регулирования качества сырья, полупродуктов и товарных нефтепродуктов для согласования действий химиков-технологов и приборостроителей при разработке, изготовлении и эксплуатации средств измерений для эффективного контроля производств, потенциально опасных для окружающей среды. Очень важно при изложении применять единый математический метод, допускающий исследование измерительных устройств различной структуры и назначения в широком диапазоне условий с учетом особенностей функционирования. В то же время методология должна быть достаточно простой и удобной для решения практических задач. [c.3]

Немаловажную роль играет п то, что реальные объекты имеют весьма сложную структуру и функционируют в условиях постоянных воздействий неконтролируемых возмущений. В связи с этим больоюе значение приобретают экспериментально-статистические методы, позволяющие при неполном знании механизма явлений, происходящих в объекте, получать их математическое описание и определять оптимальные условия функционирования, причем источником информации о свойствах объекта в этом случае является непосредственный эксперимент. Разработан ряд методов нахождения экспериментальным путем адекватного объекту математического описания и оптимальной стратегии управления объектом. [c.98]

Необходимым условием действенности АСУ является правильное построение экономико-математических моделей ее функционирования, создание оптимизационных блоков. Для этого используются методы линейного и динамического программирования. Они позволяют анализировать и прогнозировать производство и на этой основе разрабатывать решения — команды. Более подробно экономико-математические методы рассматриваются в следующей главе. Внедрение АСУ позволяет качественно изменить содержание функций управления, повысить его оперативность и достоверность, стимулировать многие стороны производственно-хозяйственной деятельности, устранить параллелизм и дублирование при выполнении управленческих работ, усовершенствовать организационную структуру, уменьшить потребность в управленческом персонале. Автоматизиция экономических расчетов прошла несколько этапов. [c.133]

Выбор рациональной структуры вооруженных сил является сложной и в то же время одной из самых актуальных проблем. Ее достаточно полное решение нельзя получить без всестороннего анализа процесса вооруженной борьбы, без применения в комплексе различных средств и методов, основанных как на экспертных оценках, так и на математическом моделировании. В настоящей книге предлагается подход к решению этой проблемы, предназначенный, по мнению автора, для ее предварительного анализа. Этот подход базируется на математической теории декомпозиции моделей управляемых процессов. Одним из общих выводов этой теории является вывод о том, что при управлении сложными процессами часть управлений выбирается в виде функций от измеряемых в ходе процесса характеристик (в виде обратных связей) так, чтобы в течение процесса сохранялось, поддерживалось то, что можно назвать структурой этого процесса. В вооруженной борьбе под структурой каждого из противников естественно понимать соотношение между численностями основньех систем вооружений. [c.222]

Поэтому основная задача функционирования газодобывающего предприятия заключается в планомерном и целенаправленном управлении на основе циркулирую1цей в структуре ГДП информации техноло1/ическнми объектами добычи, сбора и подготовки газа, так как, во-первых, управление связано с процессами, проходящими в газопромысловых объектах, во-вторых, оно определяет течение, темпы развития этих процессов, их направление, в-третьих, управление обеспечивает протекание процессов в рамках заданных параметров, в-четвертых, посредством управления достигаются направленное изменение состояния объектов и перевод их в новое состояние. В связи с этим особая роль в дальнейшем развитии добычи газа отводится применению экономико-математических методов,. средств и систем управления газопромысловыми объектами, использующих в своей структуре электронно-вычислительные машины (ЭВМ), функции которых сводятся к определению и поддержанию в управляемых объектах газодобывающего предприятия заданных режимов эксплуатации на основе собранной информации о газо- [c.3]