Шпаргалка по "Моделированию"

На  втором этапе: моделирования явл-ся сбор исходных данных. Наиболее достоверные данные получают на действующих предприятиях на основании штатно установленных измерительных приборов, и в ходе энергоаудита, в рез-те экспериментального обследования с установкой дополнительных измерительных приборов.   

На  третьем этапе: разрабатывают непосредственно мат. модель комплекса или целого предприятия. Разработка включает в себя подэтапы. 

Оценка точности рез-в наблюдения осуществляется сопоставлением рез-в расчета по вычислительным блокам с реальными данными о функционировании реальной сис-мы для хар-ных режимов работы предприятия.

Успешное тестирование позволяет  предполагать, что модель будет работать правильно и для других режимов.

Четвертый этап: включает в себя анализ режимов модели, с целью выбора из числа оптимизируемых пар-ров.

На  пятом этапе: определяется алгоритм решения критерия эффективности и выбирается метод поиска экстремума.

Шестой  этап: это разработка программного комплекса для реализации мат. модели на ЭВМ.

Заключительный  этап: непосредственно выполнение с помощью мат. моделирования.  

55. Перечислите основные подсистемы теплоэнергетической системы промышленного предприятия.

 

 

1-система топливоснабжения

2-система теплоснабжения

3-система электроснабжения

4-и др, в том числе водоснабжение, воздухоснабжение, снабжение технологическими газами.

такое выделение иерархии могут считаться условными. Это  объясняется тем, что в большинстве  случаев установки, реализующие  теплотехнологии, химико-технологические процессы одновременно могут как потреблять  энергоресурса, так и вырабатывать их.

 

 

56. Перечислите основные задачи математического моделирования теплоэнергетического предприятия.

  Для математического  моделирования теплоэнергетического  предприятия могут применяться  математические модели микро-, макро- и мето-уровня.

  Модели мето-уровня разрабатываются для решения задач, отражающих взаимодействие с внешними системами, а также для задач планирования и для задач синтеза структуры ТЭ системы. В ряде случаем эти модели могут применяться для оптимизации режимов функционирования отдельных подсистем или системы в целом.

  Модели макро-уровня  применяются для моделирования  отдельных подсистем, отдельных  установок и аппаратов.

   Модели  микро-уровня  составляются для  решения задач, отражающих проблемы  отдельных элементов и физико-химических  процессов. 

   При решении  комплексной задачи синтеза и  оптимизации структуры ТТС мат.модель может носить иерархический вид и в ней могут входить модели всех трёх уровней.

  В качестве  конкретных задач можно отметить: задачи в области системных  исследований, касающихся глобальных  проблем региона(задачи 1-го уровня); задачи по распределению различных  видов энергоресурсов, выбора состава и профиля оборудования, оптимизации структурных параметров технологических схем(обычно второй и третий уровни); задачи по выбору оптимальных режимных и конструктивных параметров по исследованию физико-химических процессов(четвёртый уровень). Мат.модели различных уровней могут предназначаться как для решения стационарных, так и нестац.задач.

 

 

57. Перечислите  основные методы синтеза теплотехнических  систем

существует 4 основных метода:

• аналитические
• эвристические
• интегральные
• последовательные

      Аналитический метод основан на выборе решения задачи синтеза, удовлетворяющего некоторым необходимым и(или) достаточным условиям оптим-ти параметров системы.

      Эвристические методы основаны  на выборе решения задачи синтеза,  удовлетворяющим некоторым эвристическим  условиям параметров системы.

   В основе  интегральных методов лежит идеология  поиска структуры в результате  глобального общего изменения  всей структуры системы. 

  Последовательные  методы основаны на идеологии  поиска оптимального решения  в результате последовательности  локальных изменений в структуре  системы.

 

58. Перечислите основные характеристики эвристических методов синтеза теплотехнических систем.

Существует  несколько видов эвристических  методов, отличающихся друг от друга  следующими характеристиками:

• набор эвристик,
• способ принятия решения по выбору эвристики на текущем шаге синтеза,
• способ настройки или обучение алгоритма синтеза соответствующего данному методу.

Развитие эвристических  методов по совершению данных 3х  хар-к: обрабатывается набор(перечень) хар-к, существенных для решения той или иной задачи, совершенствуются способы выбора эвристики; совершенствуются сами алгоритмы.

 

59. Назовите преимущества и недостатки эвристических методов синтеза теплотехнических систем.

В свою очередь эвристические условия оптимальности м.б. сформулированы для любой задачи синтеза, но степень точности метода или вероятность получения вероятного решения обычно не высокие. Это объясняется тем, что истинное применение эвристических методов зависит от так называемой близости эвристических условий точным условиям оптимальности, а близость зависит от метода получения эвристических условий, т.е. методов обобщения опыта проектирования.

 

 

60.Назовите преимущества  и недостатки аналитических методов  синтеза теплотехнических систем.

Аналитические методы явл-ся точными и позволяют получить мат. Модели в широком диапазоне изменю параметров описания объекта или процесса, но сложность закл-ся в том, что необходимые и достаточные условия оптимальности могут в настоящее время быть определены только для некоторых, упрощенных задач синтеза ТТС синтеза.

Аналитические методы трудно поддаются алгоритмизации и обычно требуют индивидуального подхода  для каждого конкретного объекта. Ввиду этого невозможно создать 1 универсальный метод, который может  быть рекомендован для создания аналитической  мат. модели. Кроме того допущения  могут вводиться с целью упрощения  мат. модели.

Другим аспектом аналитических  методов явл. применение так называемого института допущения. В связи с тем, что невозможно сделать математическое описание абсолютно адекватному реальным объектам и явлениям при составлении мат. модели делают ряд допущения.

 

61.Сформулируйте постановку задачи  синтеза оптимальных систем теплообмена.

Задача в  общем виде формулируется следующим  образом: известны N_х холодных и N_T горячих потоков, начальные и конечные температуры потоков, гидромеханические и теплофизические характеристики всех потоков. Требуется определить систему ТО, соответствующую экспериментальному значению критерия эффективности.

 

62.Сформулируйте постановку задачи синтеза оптимальных систем разделения смесей.

В общем виде формулируется следующим образом:

Известна смесь  из n веществ со всеми необходимыми характеристиками смеси. Требуется определить схему разделения смеси, отвечающую экспериментному значению критерия эффективности.

 

63.Что такое область оптимизации?

Областью оптимизации  называется область поиска, определяется всеми допустимыми значениями независимых  параметров.

 

64.Перечислите видов оптимумов.

1. глобальные.2. слабые.3. локальные

65.Сформулируйте цель оптимизации.

Получение наилучших  результатов при заданных условиях.

 

66.Основные этапы процесса оптимизации.

Процесс оптимизации  состоит из 3 основных этапов:

1.составление  и определение модели исследования  процесса или объекта

2.формирование  целевой функции

3.решение инновационной  задачи

 

67.Перечислите особенности решения  задач оптимизации теплотехнических  систем

При проектировании теплотехнических систем в качестве объекта оптимизации выступает  сама теплотехническая система, реализ. определения функции, а в качестве предмета оптимизации выступает структура системы и параметры системы. Поэтому выделяют структурную и параметрическую оптимизацию. Если проводиться обе оптимизации, часто применяют термин комплексной оптимизации.

Для теплотехнических систем особенностями которые необходимо учитывать при оптимизации являются:

1.учет условий  риска и неопределенности

2.учет динамики  свойств системы

3.учет сложности  структуры

4.учет требований  по надежности

 

68.Критерии сравнения методов  оптимизации.

Наиболее часто в качестве критериев сравнения используют 2 критерия это эффективности и  универсальности.

Под эффективностью алгор. Метода оптимизации понимают число вычислений оптимизир. ф-ции необход. для отыскания экстремума или требуемого сужения интервала неопределенности.

Под универс. метода оптимизации понимают возможность его применения для решения широкого круга разнообразных задач.

 

Дальше я не редактировала

69.Представьте геометрическую интерпретацию  метода общего поиска.

Алгоритм метода:

1)Интервал делиться на  несколько равных  частей и  произв. вычисл. целевой функции в узлах получ сетки

2)выбираются 2 соседних отрезка  на границе между которыми целевая функция имеет max на определенном шаге значение. Эти отрезки выбираются за новый интервал неопределенности

 

 

 

 

 

 

 

70. Представьте геометрическую  интерпретацию метода деления  пополам.

Алгоритм  метода:

1)  интервал неопределённости  делится на 4 равные части; в  узлах полученной сетки определяется  значение целевой функции;

2)  вырабатываются 2 соседних  участка с максимальным значением  на общей границе; интервал  неопределённости сужается до  размера этих участков;

3)  вычисляется значение  целевой функции в центре каждого  из оставшихся участков;

4)  если длина участка  больше допустимого, то  расчёт  переходит ко 2 пункту, если меньше  – то расчёт заканчивается

 

        

                          Ин. 3    ∆х

                                                                           b                                    

      a                   Ин. 2

      y0         y1               y2               y3          y4

                0               1                     2             3              4

                                  Ин. 1

71. Представьте геометрическую интерпретацию метода дихотомии.

Алгоритм  метода:

1. интервал неопределённости делится пополам; определяются значения определённого параметра так: и , где – некоторое малое изменение параметра;
2. выделяется сокращённый интервал неопределённости до таким образом, чтобы наибольшее значение оказалось внутри отрезка;
3. если длина нового интервала неопределённости больше допустимого, то происходит переход к пункту 1, если меньше – то расчёт заканчивается

 

        

                           

                   Ин. 2                                       b                                    

      a                                                                                                 

               y1            ху              y2              

                                  х1                        х2

                              Ин. 1

 

 

72. Представьте геометрическую интерпретацию метода золотого сечения.

Алгоритм метода:

1. Интервал неопределённости делится на 2 неравные части от левой границы так, чтобы отношение большего отрезка к длине всего отрезка равнялось отношению меньшего отрезка к большему;
2. Выполняется 1 пункт, только для правой границы интервала неопределённости;
3. В полученных точках вычисляется значение функции;
4. Выбирается новый интервал неопределённости по наибольшему значению из рассчитанных так, чтобы значение оказалось внутри нового интервала неопределённости;
5. Производится расчёт функции в точке, дополняющей оставшуюся точку по условию пункта 1 от правой или левой границы в зависимости от выбора в пункте 4;
6. Если интервал больше допустимого, то осуществляется переход шагу 4, если меньше – то расчёт завершается