20. Формирование структуры ситуационных моделей, методы расчета интенсивности управляющих воздействий, учет не измеряемых факторов, учет динамики, примеры.

Ситуационные модели могут использоваться после решения 2-х задач: а) идентификация ситуации б) наличие модели для данной ситуации. Существует 2 подхода к идентификации ситуации: а)логические методы б)методы на основе оптимизации некоторой меры.

А ) Интервалы варьирования технологических параметров делятся на подъинтервалы. В середине каждого подъинтервала – базовая точка. Каждому базовому режиму по q_i переменной ставится в соответствие логическая переменная q_i - > S_kⁱ. где k – число подъинтервалов для i-ой переменной.

тогда множество ситуаций можно задать как декартово произведение множества логических переменных:

Недостатки: большое количество уравнений, не учитывается близость текущей ситуации к базовой.

Б) Измеряется отклонение меры от базовой точки : .

ρ – мера, расстояние текущего режима от базовых.

Недостатки: одной и той же мере могут соответствовать совершенно разные режимы. Отталкиваясь от логического подхода и вводя нечеткие отношения и функции принадлежности можно совместить оба подхода. Рекомендуется вводить следующие функции принадлежности:

такой вид функции дает возможность идентифицировать положение б азовой точки внутри области k-ой ситуации => идентификация ситуации.

Г_i-модель для i-й ситуации. Используя нечеткую логику можно получить функции принадлежности и через них – описание текущей ситуации. Далее производится нормирование _Qi=Q_i/Q_i => Г= Qi * Г_i – в этом случае будет обеспечена плавность перехода.

Динамическая коррекция. Разные параметры могут изменяться с разной скоростью. Задача в том, чтобы в любой момент времени значения x_i и y_i принадлежали одному временному срезу т.е. оценивались без учета динамики объекта. Эта задача решается путем введения звеньев последовательной и параллельной коррекции.

При последовательной коррекции (рис1.)

W_nxn*Wкз_mxm=Wбаз_nxm , W^-1_nxm*Wбаз_nxm=Wкз; Wб-базовая матр.

При ||-ной корр.

Wоб + Wкз = Wб;

Wкз = Wб – Wоб, пусть Wб_S=0 = {k_ij}, а W_ij = k_ij/(T_ijS+1), тогда - реальное дифференцирующее звено. Проблемы возникают при k_ij > 8-10, тогда трудно реализовать такое звено. В этом случае берется Wб= .

Параллельную коррекцию можно реализовать в любом случае, но при условии, что все входные параметры известны.

Учет неизменяемых параметров-(Н.П.): типичными Н.П. явл-ся: качество сырья, активность катализатора, внутр-ие паровые и жидкостные потоки.

Методы оценки качества сырья : 1)по произвольной, но вполне определенной ситуационной модели (С.М.), завязанной на качестве сырья, рассчитываются ПК получ. продуктов . По полученным данным можно с хорошей точностью получить расчетную ИТК; 2)полученную ИТК сравнивают с ИТК вариантов сырья и выбирают тот вариант, который наиболее близок. 3)теперь берем СМ, соответствующие этому варианту сырья. 4)по этой модели повторяем процедуру расчета ПК и восстанавливаем ИТК сырья. Если процедура сходится к одному варианту, тогда это и есть искомый вариант сырья. Здесь в качестве входного параметра для идентификации ситуации выступает № варианта сырья. Т.о. в качестве ситуационного параметра целесообразнее использовать ранговые параметры.

И зложенный подход рассмотрим на примере идентификации технологических ситуаций ректификационных колонн с боковыми отборами. Качество получаемых продуктов (отборов), характеризуемое различными физико-химическими показателями, определяются для аппарат­ной реализации с известными характеристиками состава сырья режимом переработки. Таким образом, в нефтепереработке режим переработки определяется типом сырья, поступившего на установку, позволяющий определить количество и качество получаемых товарных фракций, и граничные температуры их выкипанияосновной показатель регулирования качества фракций