7. Классификация переменных величин, характеризующих работу хтс

Рассмотрим ХТС, представленную на рисунке 7.1. Величины

	- входные переменные k-го элемента
	- выходные переменные k-го элемента	7.1
	- управления k-гоэлемента

представляют собой векторы входных и выходных переменных, и управлений k-го элемента ХТС. Здесьm– количество входных переменных,n– количество выходных переменных и r– количество управленийk-го элемента.

Рис. 7. 1. Схема с переменными величинами

Входные переменные элементов ХТС, не являющиеся выходными переменными других элементов, называются входными переменными данной ХТС (, рис. 7.1). Выходные переменные элементов, не являющиеся входными переменными других элементов, называются выходными переменными данной ХТС (, рис. 7.1). Все остальные переменные называются промежуточными.

Потоки ХТС можно характеризовать векторными величинами, указывающими расход, температуру, давление и состав среды. Связи между элементами на схеме указываются одной линией. Скалярная величина, численно равная количеству параметров состояния потоков, называется параметричностью.

Связи между элементами ХТС задаются соотношениями

,

7.2

т.е. i-я входная переменнаяk-го элемента является одновременноj-ой выходной переменнойh-го элемента. С помощью уравнений вида 7.2 описывают структуру ХТС. Например, структуру рассматриваемой ХТС задают следующие уравнения:

		7.3

Математические описания элементов ХТС имеют вид

7.4

где i= 1..n;k= 1..N; здесь nиN– количество связей и элементов в системе, соответственно.

Система уравнений технологических связей элементов ХТС (7.3) совместно с математическими описаниями отдельных элементов системы (7.4) представляет собой математическую модель ХТС.

Все переменные, приведённые на рис. 7.1 называют информационными и подразделяют на проектные и расчетные (рис. 7.2). В качестве независимых переменных могут быть выбраны только проектные переменные, среди которых выделяют регламентированные и оптимизирующие.

Рис. 7. 2. Виды переменных

К регламентированным переменным относят технологические параметры состояния потоков (расход, давление, температура, состав, активность катализатора, плотность орошения, флегмовое число и т.п.) и конструктивные параметры элементов (тип аппарата, геометрические размеры, материальное исполнение и т.п.). Регламентированные переменные находят по данным проектного задания.

Переменные, значения которых можно менять при заданных значениях регламентированных, называют оптимизирующими.

Разность между числом информационных переменных и числом информационных связей или условий, которые существуют между переменными, называется числом степеней свободы ХТС . Оно представляет собой число свободных переменных, которые можно менять при оптимизации ХТС.

8. Свойства хтс

ХТС обладает совокупностью свойств, которые необходимо учитывать при проектировании нового или реконструкции действующего оборудования. Рассмотрим некоторые основные свойства ХТС.

Чувствительность– способность системы реагировать на внешние воздействия и внутренние возмущения. Желательно, чтобы система обладала малой чувствительностью к возмущениям.

Управляемость– свойство системы достигать цели управления. Обычно целью управления является выпуск заданного количества продукции необходимого качества. Для обеспечения управляемости необходимо совместное проектирование ХТС и соответствующей системы управления.

Надежность – свойство системы сохранять работоспособность в течение заданного времени.

Помехозащищенность– свойство системы противостоять внутренним и внешним воздействиям.

Устойчивость– способность системы возвращаться в исходное состояние после устранения возмущений.

Сложность– определяется сложностью протекающих в системе процессов, числом входящих в нее элементов, числом и видом связи между элементами и т.п.

Эмерджентность– свойство системы приобретать новые качества при объединении элементов, которые по отдельности этими качествами не обладают.

Интерэктность– взаимное влияние элементов системы друг на друга.