Анализ результатов оптимизации

Заключение

В ходе данной курсовой работы была построена математическая модель технологического процесса с применением метода центральных композиционных ортогональных планов.

Вначале была построена матрица планирования эксперимента и получена адекватная математическая модель процесса, выраженная следующим уравнением:

Yрасч = 74,88 -8,51*Х1 -5,88*Х2 + 8,1*Х4 - 4,5*Х1Х2 + 4,37*Х1Х3 + 4,5*Х1Х4 + 5*Х2Х4 - 10,4* Х24

Для анализа качества полученной математической модели был использован регрессионный анализ, задачей которого являлось получение математической модели процесса, проверка адекватности полученной модели и оценка влияния каждого фактора на процесс.

Проведя интерпретацию результатов математического моделирования, было оценено влияние каждого фактора на параметр оптимизации и влияние факторов друг на друга. Определены факторы, благоприятно и неблагоприятно влияющие на режим процесса. Интерпретируя результаты математического моделирования, можно сказать, что наибольшее влияние на процесс оказывает температура процесса.

Было принято решение проводить оптимизацию процесса по двум факторам X1и Х4.

Также была исследована поверхность отклика, в результате чего был определён её вид - гиперболический параболоид. В ходе расчётов были получены координаты центра поверхности отклика Х1s=6,94; Х4s= 1,89; уs=52,998, в результате чего было получено уравнение регрессии в каноническом виде:

y-52,99=0,466X12-10,866X42

Оптимизация технологического процесса, согласно виду поверхности отклика, была проведена методом «Ридж-анализа» и методом «Движение вдоль канонических осей». По результатам оптимизации и проведённого сравнения значений режимов был выбран наиболее эффективный оптимальный режим, который характеризуется следующими значениями факторов, влияющих на процесс:

Продолжительность процесса (X1) - 0,03 час;

Давление (X2) - 1 атм.;

Концентрация катализатора (X3) - 15 %;

Температура процесса (X4) - 48,5 °С.

При этом получается выход продукта (Y) - 93,78 %.

Это удовлетворяет заданному параметру в начале работы. Данный режим по сравнению с остальными является самым технологически и экономически выгодным, но в дальнейшем для разработки нового оптимального режима, взять для оптимизации другие факторы, либо, увеличивая продолжительность процесса, экспериментально проверить как будет изменяться выход продукта; так же можно взять другие интервалы варьирования и, разработав новую математическую модель, провести оптимизацию получившегося процесса.