Лекции ХТП / Тема-1
.pdf
21 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Результат решения задачи оптимизации
u |
opt |
|
|
|
|
R |
opt |
|
|
||
alg Opt
Решение задачи для одной переменной: |
R |
Поиск:
|
opt |
R u |
|
u |
m in |
u u |
m a x |
|
|
||
R |
min |
|
umin |
uopt umax u |
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
22 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Результат решения задачи одномерной оптимизации:
u |
opt |
|
||
|
|
alg Opt |
||
R |
m in |
|||
|
||||
|
|
|||
Графическое изображение оптимального значения в параметрической плоскости для двух оптимизирующих переменных:
u |
2 |
||
|
|
|
|
u |
|
m ax |
|
2 |
|
||
|
|
||
u |
opt |
||
2 |
|
||
|
|
|
|
u |
m in |
||
2 |
|
||
|
|
|
|
u m in |
u opt |
u m ax u1 |
1 |
1 |
1 |
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
23 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Формулировка задачи нелинейного программирования (НЛП)
opt R u
Ограничения Первого рода:
Ограничения Второго рода:
u |
min |
u u |
max |
|
|
x, u , a 0
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
24 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
§5. Применение компьютерных моделей химических процессов для анализа, оптимизации и синтеза химико-технологических систем (ХТС)
Синтез ХТС
Анализ ХТС |
|
Оптимизация ХТС |
|
|
|
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
25 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Анализ ХТС
Анализ ХТС – это операция определения |
y |
расч |
и |
K |
|
|
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
остальных переменных и параметров производства:
при варьировании значений
Дано:
Известно:
Определить:
Необходим:
X ,T , K , S |
||
V , A |
||
y |
расч |
, K |
|
||
|
|
|
alg MM |
||
x
A |
V |
XTC
T |
S |
|
K
y |
расч |
? |
|
|
K |
э |
? |
|
|
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
26 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Оптимизация ХТС
Оптимизация ХТС – это операция определения оптимальных
значений |
T |
opt |
, K |
opt |
, S |
opt |
|
|
|
||||
|
|
|
|
при известном виде выражения критерия оптимальности (целевой функции) и заданных значениях X ,V , A
Дано: Известен:
X ,V , A R
Определить: |
T |
opt |
, K |
opt |
, S |
opt |
|
|
|
||||
Необходимы: |
alg MM, alg O |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
x
A |
V |
XTC
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S ? |
|||
T ? |
||||||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K ? |
|||||
y |
расч |
? |
|
|
K |
э |
? |
|
|
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |
27 Тема 01: Принципы компьютерного моделирования ХП и их применение в автоматизированных системах
Синтез ХТС
Синтез ХТС – это операция создания ХТС для производства заданной химической продукции с учётом определённых требований к функционированию ХТС, а также различных физикохимических и технологических ограничений на их выполнение.
Дано:
X , y
Известны: физико-химические и технологические ограничения
Определить:
Необходимы:
V |
opt |
, A |
opt |
,T |
opt |
, K |
opt |
, S |
opt |
, y |
расч |
, K |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
alg MM, alg O , |
|
|
|
|
|
A ? |
|
V ? |
y |
||||||||||
alg СИНТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XTC |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kэ ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T ? |
|
S ? |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
K ?
РХТУ им. Д.И. Менделеева |
|
Кафедра информатики и компьютерного моделирования |