Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна»

Кафедра технологии и проектирования текстильных изделий

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Методические указания к лабораторным работам по направлению 261100.68 “Технология текстильных изделий”

Составители:

О. М. Иванов

Б.С. Михайлов

Санкт-Петербург

2013

Утверждено

на заседании кафедры

.03.2013 г.,

протокол №

Рецензент

А. А. Мороков

Оригинал подготовлен составителями.

Подписано в печать .04.2013 г. Формат 60 × 84 1/16.

Печать трафаретная. Усл. печ. л. . Тираж 100 экз.

Заказ

Отпечатано в типографии СПГУТД

191028, С.-Петербург, ул. Моховая, 26.

ВВЕДЕНИЕ

Разработка технологических процессов и современного оборудования требует не только общеинженерных и специальных знаний, но и умения сначала спланировать, поставить и провести эксперимент, а затем проанализировать полученные данные и построить математическую модель технологического процесса.

Цель преподавания дисциплины заключается в освоении основных принципов решения задач, связанных с созданием математических моделей технологических процессов на основе проведенных исследований технологических процессов текстильной промышленности. Дисциплина посвящена изучению способов выбора факторов для построения модели процесса, методики факторного анализа для оценки степени влияния факторов, излагаются основные способы построения эмпирических линейных и нелинейных моделей на основе результатов эксперимента. Студенты должны освоить методы исследования технологических процессов, применяемых в текстильной промышленности. В данном курсе изучают методы разработки аналитических и эмпирических моделей различных технологических процессов текстильной промышленности. Приведены многочисленные примеры построения моделей разного типа на основе экспериментальных данных.

Назначение курса – научить студентов применению современных компьютерных методов для выбора вида математической модели и расчета эмпирических коэффициентов функциональных зависимостей.

Лучшему усвоению материала способствует разработка студентами эмпирических моделей на основе данных полученных во время производственных практик и результатов выполнения учебной исследовательской работы (УИРС).

Объем курса охватывает материал, который сообщается студентам на лекциях, лабораторных занятиях и консультациях, изучается самостоятельно в процессе работы с учебной литературой, в том числе и специальной по прядению натуральных и химических волокон.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. НАИМЕНОВАНИЕ ТЕМ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ

Тема 1. Общие вопросы методологии моделирования. Математическая модель и виды моделирования. Стадии моделирования.

Тема 2. Экспериментальные методы получения моделей технологических процессов. Математическое планирование эксперимента. Поиск коэффициентов эмпирической зависимости.

Тема 3. Детерминированное описание процессов преобразования волокнистых продуктов. Пример: моделирование процесса транспортировки материала на основе дифференциальных уравнений.

Тема 4. Линейные системы. Переходная функция. Амплитудно – частотная характеристика линейной системы. Линеаризация нелинейных систем.

Тема 5. Получение переходных функций и АЧХ для процесса транспортировки материала; линеаризация модели, описывающей изменение деформации материала.

Тема 6. Типовые операторы и их характеристики. Приведение сложных систем.

Тема 7. Статистическое описание процессов преобразования волокнистых продуктов. Случайные процессы.

Тема 8. Имитационное моделирование процессов. Метод Монте – Карло.