Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебники / [Филяев К.Ю.] Математические задачи энергетики

.pdf
Скачиваний:
326
Добавлен:
08.06.2015
Размер:
2.82 Mб
Скачать

 

n F(q,K, y

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X1, …, Xn

 

 

 

 

 

 

 

n F(

 

 

 

j(

 

 

)= j(x1,K,xi ,K,xn

=

)

x

,

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1xi xn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x1

x i

 

x n

 

 

 

 

 

 

F(

 

)= òK òK òj(x1,K,xi ,K,xn dx1K) dxi Kdxn .

x

 

 

 

 

 

−∞

−∞

−∞

 

 

 

 

 

 

(3.46) :

(3.61)

(3.62)

1)

j(x1,K,xi ,K,xn ³ 0 ,

(3.63 )

 

+∞ +∞ +∞

 

2)

òK òK òj(x1,K,xi ,K,xn dx1K) dxi Kdxn =1.

(3.63 )

−∞ −∞ −∞

(3.63 ) – , j(x

.

3.7.6.2.

X Y , -

X = xi (i = 1,…, m) Y = yj (j = 1,…, n).

 

(X = xi Ç (Y = y j .

 

,

 

P[(X = xi (Y = yj)] = P(X = xi)P(Y = yj) –

(3.64)

.

X Y – , F(x,y) – , . -

(X < xi

Ç (Y < y j .

X Y

 

 

j(x, y )=

2F(x, y

,

(3.65)

xy

 

 

 

161

ϕ(x, y x y -

x, y,

(x; y; 0) ( . 3.15): P[(x < X < x + dx) (y < Y < y + dy)].

X = xi (i = 1,…, m) Y = yj (j = 1,…, n) ,

P(x < X < x + dx, y < Y < y + dy) = P(x < X < x + dx)P(y < Y < y + dy),

ϕ(x, y)dxdy = ϕ(x)dxϕ(y)dy,

ϕ(x, y) = ϕ(x)ϕ ). (3.66)

(3.66) -

X Y.

. 3.15

, , ,

-

:

162

Xi Xi, ,

( ).

( , ) n

, -

(3.23 ):

F(x1,K,xi ,K, xn = F1)x1 P X( 2 <) x(2 | X1 < x1 ´

 

 

 

 

 

 

æ

n −1

ö

(3.67)

´ P(X3 < x3 | (X1 < x1 Ç) X2(< x2 )´K)´ PçXn

< xn | I(Xn < xn ÷. )

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

è

i=1

ø

 

:

 

j(x1,K,xi ,K, xn = j1) x1 j2(x2 )| x1 ´

 

 

(3.68)

´ j3(x3 | x1,x2 ´K) ´ jn xn | x(1,K,xn −1 .

)

 

 

 

(3.67), (3.68) : ( ),

, ,

 

 

 

F(

 

 

 

)= n F(xi

),

 

 

(3.69)

x

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

j(

 

)= n

j(xi

).

 

 

(3.70)

x

 

 

i=1

F(xi) j(xi) (3.45) (3.41).

, .

3.7.6.3.

-

.

k+s Z = (X,Y -

Xk Ys:

 

ak,s = M(Xk Ys .

(3.71)

k+s Z = (X,Y -

163

& k & s

,

(3.72)

mk,s = M(X Y

X& , Y& – , (3.52 ).

ak,s = ååxik ysjpij ,

 

(3.73)

 

(i ) (j )

 

 

 

mk,s = åå(xi

- M(X k (y)j

- M Y )s pij ,

(3.74)

 

(i ) (j )

 

 

 

pij = (X = xi Ç (Y = y j .

 

 

 

 

 

+∞ +∞

 

 

 

ak,s = ò òxk ysj(x, y dxdy)

,

(3.75)

 

−∞ −∞

 

 

 

 

+∞ +∞

 

 

 

mk,s

= ò ò(x - M(X )k y) -( M Y s j( x,))y dxdy( . )

(3.76)

 

−∞ −∞

 

 

 

-

.

 

 

 

:

 

a

= M(X1Y0

= M(X ,

 

(3.77 )

1,0

 

 

 

 

a0,1 = M(X0Y1

= M(Y ;

 

(3.77 )

 

& 1 & 0

= 0 ,

 

 

m1,0 = M(X Y

 

 

 

& 0 & 1

= 0.

 

 

m0,1 = M(X Y

 

 

:

a2,0

= M(X2Y0

= M)X2

= a2 (X

(3.78 )

,

 

a0,2

= M(X0Y2

= M)Y2

(3.78 )

Y,

a = M(X1Y1

= M(XY ;

(3.78 )

1,1

 

 

164

m2,0

& 2 &

0

&

2

= D(X ,

(3.79 )

= M(X Y

= M)X

 

m0,2

& 0 &

2

&

2

= D(Y ,

(3.79 )

= M(X Y

= M)Y

 

 

& 1 & 1

 

& &

 

 

(3.79 )

m1,1 = M(X Y

 

= M(XY).

 

, (3.79 ),

cov(X,Y).

X = (X1,K,Xn

cov(Xi ,X j )= M(Xi - M(Xi ,X j - M(X j ))=

+∞ +∞

(3.80)

= ò ò(xi - M(Xi ) (x)j - M(X j )) j(xi ,x j )dxidx j.

−∞ −∞

n2.

i = j ,

:

 

 

 

é

D(X1

 

 

 

cov(X1,X2 )

L cov(X1,Xn )ù

 

 

 

 

êcov(X

,X

)

 

D(X

 

)

L

cov(X

 

,X

)ú

 

COV(X =)

 

 

 

(3.81)

ê

2

 

1

 

 

L

2

 

L

 

2

 

 

n ú.

 

 

 

ê

L

 

 

 

 

 

 

L

 

 

ú

 

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

cov(Xn ,X2 ) L

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

ëcov(Xn ,X1)

 

D(Xn ) û

 

i j,

 

 

 

 

 

cov(Xi ,X j

+∞ +∞

 

 

 

 

 

 

 

 

)j xi ,x) j

dx(idx j =

 

= ò) ò(xi - M(Xi ) (x)j - M(X j

)

 

 

 

 

−∞ −∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+∞

 

+∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= ò(xi - M(Xi ) ò(x) j - M(X j j) x j dx) jj((xi )dxi = 0,

 

 

 

 

−∞

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+∞ò(x j

- M(X j

j) x j

dx) j (= 0 )

.

 

−∞

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– :

 

 

 

 

éD(X1

 

 

0

 

L

 

0

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

0

 

D(X

 

) L

 

0

ú

 

 

 

 

 

 

COV(X =)

ê

 

2

 

ú.

 

 

 

 

 

(3.81 )

L

 

L

L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

 

 

L ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

0

 

 

0

 

 

 

 

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë

 

 

 

L D(Xn û)

 

 

 

 

 

 

165

Xi Xj. , -

, , -

, .

.

Xi Xj.

, -

:

r

= r(X

,Y

j

=

)

cov(Xi ,X j

=

cov(Xi ,X j

.

 

(3.82)

 

 

 

 

 

 

ij

 

 

 

i

 

 

 

D(Xi D) (X j

) s(Xi s) (X j

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é 1

 

r12

L r1n

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êr

 

1

L

r

ú

 

 

 

 

 

R

(X =)

 

ú,

 

 

 

 

(3.83)

ê 21

 

 

 

 

2n

 

 

 

 

 

 

 

 

êL L L Lú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

êr

 

r

L

1

ú

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ë n1

 

n2

 

 

û

 

 

 

 

 

rij = [–1,…, +1].

rij, Xi Xj, ±1 –

. rij > 0, Xi -

Xj ( ). rij > 0 Xi

Xj ( ). Xi Xj ,

i ¹ j rij = 0, . R(

 

– :

 

X

 

é 1

0

L 0

ù

 

ê

0

1

L 0

ú

 

R(

 

)= ê

ú.

(3.83 )

X

 

 

êL L L Lú

 

ê

0

0

L 1

ú

 

ë

û

 

166

3.7.6.4.

m T

:

m T

m

T

 

= å

ò

Pj (t )dt = åR j òI2j t dt(, )

(3.84)

j=1

0

j=1

0

 

Pj, Rj, Ij – , -

j- .

,

. -

, -

(3.84). τ.

= maxτ, (3.85)

max – , τ –

25.

τ -

. (t) -

,

max, – (t) ,

____________________________________________________________________

25 – , -

, max, , -

.

167

T

T

 

Tmax = òP(t )dt

Pmax = òP*(t )dt ,

(3.86 )

0

0

 

P* (t )= P t( / Pmax .

2(t) -

τ:

T

òP2 (t )dt

τ = 0 P2max

T

 

= òP*2 (t )dt .

(3.86 )

0

 

-

 

 

 

M(P

)=

 

1 T

P (t )dt =

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ò

max ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.87)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

T

*

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ(t) = 1/ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.88)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+∞

 

 

T

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

òϕ(t )dt =ò

dt

=1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.89)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−∞

 

0

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D(P

)=

1

T(P − M(P )2 dt)=

 

1

T P 2dt −

2

 

T P M(P dt)

+

1

T M2

(P dt) =

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

T

ò

*

 

 

 

 

*

 

 

T

ò

*

 

 

T

ò

*

*

 

T

ò

 

*

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

0

 

 

 

(3.90)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

T P 2dt −

2M(P*

 

)T P dt +

M2 (P*

 

)T dt =

1

T P 2dt − M2 (P

 

τ

 

=

 

 

)=

− M2 (P .)

 

 

 

 

 

 

 

 

T

ò

*

 

 

 

 

 

T

ò *

 

 

 

T

 

ò

 

 

T

ò

*

 

 

*

T

*

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

0

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tmax = M(P* T ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.91)

 

 

τ = T[M2 (P

 

 

)+ D P(

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.92)

 

 

 

 

 

 

*

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. ,

P(t). , -

, .

168

R/X = const. R

. , i j gij = 1/Rij.

Iij = gij (Ui - U j

,

 

 

 

 

(3.93)

 

 

 

 

 

 

 

 

DP = R

I2

= g

ij

(U

i

- U

j

)2 .

(3.94)

ij

ij ij

 

 

 

 

 

(3.94)

:

 

 

 

 

 

éU

ù

 

 

 

 

 

 

 

 

1

ú

é g11

- g12

...

- g1n

 

ê

DP

 

 

 

 

êU2

ú

ê- g

 

g

 

...

- g

 

= UTGU = ê ...

ú

ê

21

 

22

 

 

2n

Σ

ê

ú

ê ...

... ... ...

 

 

 

 

 

êUn ú

ê

 

- g 2

...

- g n

 

ê

ú

ë- g 1

 

 

 

 

 

ëU

û

 

 

 

 

 

 

 

-g1

-g2

...

g

éU1 ù

ùúêêU2 úú

úê ... ú . (3.95)

úúêêUn úú ûêëU úû

G – -

( n+1 .

U

M(U), -

,

DU :

 

U = M(U + DU .

(3.96)

-

, M(DU) = 0.

(3.96) (3.95):

 

 

Σ = (M(

 

 

+

 

 

 

 

)T G(M(

 

 

+

 

 

 

)=

 

 

 

 

 

DP

DU

DU

 

 

U

U

 

 

= M(

 

T)GM(

 

 

)+ 2M(

 

 

T)G

 

 

+

 

TG

 

=

(3.97)

 

 

 

 

 

 

 

DU

DU

DU

 

U

U

U

 

= DP + 2M(

 

T)G

 

 

+

 

TG

 

 

 

 

 

 

DU

DU

DU.

 

 

U

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= M(

 

T GM(

 

(3.98)

 

DP

 

U

U

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

169

,

.

 

 

 

 

 

 

 

 

T

T

 

T

 

 

 

 

 

 

 

Σ = ò

 

 

Σdt =

 

 

1T + 2M(

 

T)

Gò

 

 

 

 

TG

 

 

 

D

DP

DP

DUdt + ò

DU

DUdt =

 

 

 

U

(3.99)

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

1 + 2M(

 

 

T)GTK

+

 

2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 =

 

 

1T –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.100)

 

D

DP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

= 0 -

K

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 = ò

 

TG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.101)

 

D

DU

DUdt –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

, -

: . t

, . , -

40% .

D 2 DU -

. :

æ

n +1

ö

 

 

 

ç

÷

 

 

 

Ui çYii Ui - åYjU j ÷ = Pi = fi (

 

,) i = 1, 2, …, n.

(3.102)

U

ç

j=1

÷

 

 

 

è

j¹i

ø

 

 

 

:

 

Pi = M(Pi) + DPi,

 

 

 

(3.103)

Ui = M(Ui) + DUi.

 

 

 

(3.104)

(3.102) :

M(Pi )+ DPi = fi (M(

 

)+)ån

fi

 

 

 

 

 

 

 

× DU j ,

U

 

 

 

j=1U j

 

 

 

j =M(

 

j

)

 

 

 

 

U

U

 

 

 

170