Разработка математической модели и оптимального режима технологического процесса
Основой научного подхода к исследованию и оптимизации технологических процессов является их математическое моделирование с последующим использованием моделей для анализа влияния основных факторов и вычисления оптимальных условий ведения процесса. Характерная особенность многих реальных технологических процессов как объектов моделирования и оптимизации - их зависимость от большого числа управляемых и неуправляемых факторов (температуры, продолжительности, состава реагентов, аппаратурного оформления, свойств сырья и т.п.), многие из которых изменяются стохастически. Задачи исследования и оптимизации таких систем успешно решаются с помощью математической статистики. [1] На сегодняшний день с широким развитием научно-технического прогресса развиваются все отрасли промышленности. Вместе с ними бурное развитие и широкое применение получили методы кибернетик, в химии и химической технологии, на основе накопленных фактических материалов. Это привело к необходимости создать стройную систему знаний, оформившихся в новую отрасль науки - кибернетику химико- технологических процессов. Имея в качестве объектов исследования физико-химические превращения и их оптимальную реализацию на всех уровнях иерархии от лаборатории до производства, используя в качестве метода познания метод математического моделирования, химическая кибернетика стала основой системного анализа химических производств, их оптимальной организации, функционирования и управления ими. Одним из важнейших достижений кибернетики является разработка и широкое использование нового метода исследования, получившего название математического (машинного) эксперимента, или математического моделирования. Смысл его состоит в том, что эксперименты производятся не с реальной физической моделью изучаемого объекта, а с его описанием. Описание объекта вместе с программами, реализующими изменения характеристик объекта в соответствии с этим описанием, помещается в память ЭВМ, после чего становится возможным проводить с объектом различные эксперименты: регистрировать его поведение в тех или иных условиях, менять те или иные элементы описания и тому подобное. Огромное быстродействие современных ЭВМ зачастую позволяет моделировать многие процессы в более быстром темпе, чем они происходят в действительности. Процедура построения математической модели эксперимента во многом зависит от её целевого назначения, свойств объекта, от количества и качества имеющейся информации. [2] Планирование эксперимента - это оптимальное управление экспериментом в условиях неполной информации о механизме процесса. В настоящее время методы планирования эксперимента широко применяются в лабораторных, полузаводских, а также промышленных условиях. Технический прогресс производства создаёт всё новые предпосылки оптимизации эксперимента на всех стадиях изучения процесса. [3] Компьютерное моделирование химико-технологических систем к настоящему времени полностью доказало свою актуальность и перспективность. С его помощью удается повысить качество управления химико-технологическими процессами и эффективность работы технологической системы. Но особенно большое значение компьютерное моделирование имеет для сокращения сроков проектирования. [2] ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА РАСЧЕТА
|
