Теоретические основы автоматизированного управления. Учебно-методическое пособие
.pdf
68,62 |
тыс. руб. = 93,32 тыс. руб.; в 3,62 т/ч – 24,70 тыс. руб. + |
96,47 |
тыс. руб. = 121,17 тыс. руб. |
При производительности 1-го участка в 3,4 т/ч. т. е. при подаче сырья на 2-й участок в 4,9 т/ч, затраты 2-го участка составляют уже 24,77 тыс. руб. (табл. 5.2 – вторую строку) и в сумме с затратами 1-го участка при подаче 3,53 т/ч (см.табл.5) составляет 24,77 тыс. руб. + 62,44 тыс. руб. = 87,21 тыс. руб.; при подаче сырья на 1-й участок 3,62 т/ч – 24,77 тыс. руб. + 69,76 тыс. руб. = 94.53 тыс. руб. и т. д.
Таблица 5.6
Общие затраты на производство продукции по двум участкам
Подача сырья на 2-й участок, т/ч, |
4,7 |
4,9 |
5,1 |
5,3 |
5,5 |
5,6 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Производ. 1-го |
|
|
|
|
|
||
|
Подача |
участка т/ч |
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
3,3 |
3,4 |
3,6 |
3,7 |
3,85 |
3,9 |
||
|
сырья на |
|
|||||||
|
1-й участок, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т/ч, P0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,70 + |
|
|
|
|
|
3,44 |
|
|
63,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
88,41 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,70 |
24,77 |
|
|
|
|
|
3,53 |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
||
|
68,62 |
62,44 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
93,32 |
87,21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,70 |
24,77 |
|
|
|
|
|
3,62 |
|
+ |
+ |
|
|
|
|
||
|
96,47 |
69,76 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
121,17 |
94,53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24,77 |
25,19 |
|
|
|
3,73 |
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
95,70 |
57,25 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
120,47 |
82,44 |
|
|
|
|
91 |
Подача сырья на 2-й участок, т/ч, |
4,7 |
4,9 |
5,1 |
5,3 |
5,5 |
5,6 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25,19 |
27,82 |
|
|
3,84 |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
65,85 |
55,96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
91,04 |
83,78 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25,19 |
27,82 |
|
|
3,95 |
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
96,05 |
65,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
121,24 |
93,06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27,82 |
30,38 |
32,02 |
4,06 |
|
|
|
+ |
+ |
+ |
|
|
|
96,56 |
58,46 |
52,20 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
124,38 |
88,84 |
84,22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30,38 |
32,02 |
4,12 |
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
64,09 |
58,87 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
94,47 |
90,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30,38 |
32,02 |
4,22 |
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
98,32 |
81,58 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
128,70 |
113,60 |
|
|
|
|
|
|
|
Суммируя последние затраты двух участков при соответствующих значениях переменных, т. е. с учетом соответствующей производительности 1-го участка и подачи сырья на 2-й участок, мы получаем общие затраты по всему производству в целом с учетом заданных границ изменения состояний первого и второго участков.
Итак, в результате расчетов получаем оптимальное решение, которое характеризуется суммарными затратами по двум стадиям в 88,44 тыс. руб. Теперь нам необходимо для определения оптимальных состояний и управления по этапам (или оптимальных техникоэкономических показателей по участкам) произвести следующие расчеты: известно, что оптимальное начальное состояние первого этапа(подача, сырья на первый участок) составляет 3,73 т/ч. При этом оптимальное управление К1 (коэффициент интенсивности 1-го участ-
|
92 |
ка) должно быть установлено равным 0,96, что обеспечит оптимальное состояние второго этапа или подачу сырья на 2-й участок 5,1 т/ч. Оптимальное управление 2-го участка К2 при этом будет равно 0,61. Интересно, что условия общего оптимума не совпадают с оптимумами по отдельным этапам.
Напомним, что оптимум для 1-го участка, составлял 52,20 тыс. руб. при состоянии (подаче сырья) – 4,06 т/ч, управления (коэффициенте эффективности) K1 – 0,96 и производительности P1 – 3.9 т./ч, а по 2-му участку соответственно 24,70 тыс. руб. при подаче шихты P1 – 4,7 т/ч (что соответствует подаче продукта с 1-го участка в количестве 3,3 т/ч) и управлении (коэффициенте интенсивности) К2 = 0,66.
Графически процесс поэтапного решения задачи методом динамического программирования изображен на рис. 5.5.
№ |
P0 |
φ1 |
P1 |
φ2 |
|
P1Л |
P2 |
|||
|
|
|
|
3,44 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
3,53 |
63,71 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,7 |
|
||||
|
|
|
3,62 |
68,62 |
|
24,70 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,53 |
96,47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
3,62 |
62,44 |
3,4 |
|
4,9 |
|
|
|
|
|
3,73 |
69,76 |
|
24,77 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3,73 |
95,70 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
3,84 |
57,25 |
3,6 |
|
5,1 |
|
|
|
|
|
3,95 |
65,85 |
|
25,19 |
|
|
3,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
3,84 |
96,05 |
|
|
5,3 |
|
|
4 |
|
|
|
3,95 |
55,96 |
3,7 |
|
|
|
|
|
|
|
4,06 |
65,24 |
|
27,82 |
5,5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
4,06 |
96,56 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
4,12 |
58,46 |
3,85 |
|
5,6 |
|
|
|
|
|
4,22 |
64,09 |
|
30,38 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
4,06 |
98,32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
4,12 |
52,20 |
3,9 |
|
|
|
|
|
|
|
4,22 |
58,87 |
|
32,02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
81,58 |
|
|
|
|
|
Рис. 5.5. Графическое решение задачи методом динамического программирования
|
93 |
Таким образом, динамическое программирование обеспечивает принятие таких решений на каждой стадии производства, которые являются оптимальными с точки зрения интересов всего производства, т. е. в ходе решения осуществляется оптимальная увязка производственных участков, не соответствующих друг другу по положению оптимума.
Исходные данные для выполнения лабораторной работы приведены в таблице.
Варианты |
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
||||||||
Показа- |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тели |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
||
1. Подача мате- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риала на первый |
3,42 |
3,40 |
3,41 |
3,43 |
3,41 |
3,40 |
3,41 |
3,40 |
|||
участок, Р0 |
4,24 |
4,20 |
4,23 |
4,25 |
4,22 |
4,20 |
4,24 |
4,25 |
|||
усл.ед. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Управление, |
0,910 |
0,914 |
0,912 |
0,910 |
0,911 |
0,912 |
0,910 |
0,908 |
|||
K1 |
0,960 |
0,963 |
0,960 |
0,960 |
0,962 |
0,961 |
0,960 |
0,964 |
|||
3. Подача мате- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
риала на второй |
4,40 |
4,42 |
4,40 |
4,41 |
4,39 |
4,40 |
4,48 |
4,39 |
|||
участок, усл. |
5,88 |
5,90 |
5,91 |
5,80 |
5,79 |
5,85 |
5,90 |
5,95 |
|||
ед. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Управление, |
0,54 |
0,53 |
0,54 |
0,55 |
0,54 |
0,52 |
0,52 |
0,52 |
|||
К2 |
0,67 |
0,66 |
0,69 |
0,67 |
0,66 |
0,65 |
0,65 |
0,68 |
|||
5. Соотношение, |
0,70 |
0,71 |
0,70 |
0,72 |
0,70 |
0,70 |
0,72 |
0,70 |
|||
|
|||||||||||
6. План по гото- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вому продукту, |
3,10 |
3,00 |
3,15 |
3,18 |
3,15 |
3,00 |
3,05 |
3,06 |
|||
Р2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание: Дробно указаны диапазоны изменения соответствующих показателей. Например, для первого варианта диапазон изменения Р0 составляет 3,42 < Р0 < 4,24.
|
94 |
Список литературы
1.Советов, Б. Я. Автоматизированное адаптивное управление производством / Б. Я. Советов, В. Д. Чертовской. – Спб.: Лань, 2003.
2.Советов, Б. Я. Информационные технологии / Б. Я. Советов, В. В. Цехансковский. – М.: Высшая школа, 2003.
3.Острейковский, В. А. Автоматизированные информационные системы в экономике: учеб. пособие / В. А. Острейковский. – Сургут: СурГу, 2000. – 165 с.
4.Гаскаров, Д. В. Интеллектуальные информационные системы / Д. В. Гаскаров. – М.: Высш. шк., 2003. – 431 с.
|
95 |
УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ
Ленура Тахировна Ягьяева Марат Юрьевич Валеев Алсу Гусмановна Зиятдинова
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ
Ответственный за выпуск Р. К. Нургалиев
Подписано в печать 12.09.2018 |
Формат 60×84 1/16 |
|
Бумага офсетная |
Печать ризографическая |
5,58 усл. печ. л. |
6,0 уч.-изд. л. |
Тираж 100 экз. |
Заказ |
Издательство Казанского национального исследовательского технологического университета
Отпечатано в офсетной лаборатории Казанского национального исследовательского технологического университета
420015, Казань, К. Маркса, 68
|
96 |
