Контрольная работа По дисциплине «Основы профессиональной деятельности»
Экспериментально - статистические модели и их применение
жүктеу/скачать 37.51 Kb.
|
2. Экспериментально - статистические модели и их применениеЭкспериментально-статистические (эмпирические) модели отражают корреляционные или регрессионные соотношения между параметрами физико-химической системы и не используют информацию о механизме протекающих реакций. Статистические модели используют для оценки влияния входных переменных на показатель качества процесса, значимости переменных, для решения задач оптимизации. Очень часто экспериментально-статистические модели используют для построения функциональной зависимости, наилучшим образом описывающей опытные данные, с целью их дальнейшей интерполяции или экстраполяции. Математическое описание химико-технологических процессов с помощью экспериментально-статистических методов получило в последнее время широкое распространение. Это обусловлено прежде всего тем, что статистические методы позволяют как на стадии разработки процессов, так и при эксплуатации получить даже при низком уровне теоретических знаний о механизме процесса его математическую модель, включающую все существенные переменные. Этот метод, предложенный впервые Боксом и Уилсоном, является экспериментально-статистическим методом отыскания математической модели, соответствующей оптимальным условиям протекания процесса. Постановка задачи. Закономерности исследуемого процесса можно установить экспериментально-статистическими методами. Обычно такой подход используют при недостаточной информации о физической суш,ности происходящих явлений или их большой сложности, т. е. при невозможности составить их детерминированную модель в виде функциональных зависимостей, отображающих физическую природу явлений. B. Г. Айнштейна и некоторых других. Наряду с этим отдельные важные проблемы псевдоожиженного состояния, развитые, главным образом, в советских работах, остались, к сожалению, за пределами книги. Так, не освещены вопросы развития газовых струй в псевдоожиженном слое, поднятые в работах Н. А. Шаховой и др., хотя они имеют непосредственное отношение к возникновению газовых пузырей, теоретическое и экспериментальное исследование которых занимает большую часть книги. Совсем не затронуты статистические модели (кинетическая теория) псевдоожиженных систем, развитые в работах Ю. А. Буевича. При большом числе факторов, оказывающих влияние на технологический процесс, и значительных массивах экспериментально-статистической информации, подлежащей обработке, непосредственное использование методов факторного анализа приводит к весьма трудоемким вычислительным процедурам. В этих случаях для оперативного обследования объекта в режиме нормальной эксплуатации и выработки предварительного заключения о наиболее значимых факторах, оказывающих влияние на ход процесса, эффективное применение находят методы алгебры логики. Исследование проводится в два этапа. На первом этапе рабочие диапазоны изменения переменных квантуются на отдельные уровни и методом минимизации булевых функций строится булева модель ФХС. На втором — решается задача интерпретации булевых моделей в терминах существующих содержательных теорий. Постановка задачи построения булевой модели ФХС. Технологический процесс характеризуется п варьируемыми параметрами Xj, Xj,. . . , х, и целевой функцией у. Исходный массив экспериментально-статистической информации располагается в виде таблицы, содержащей п столбцов для параметров х , Xj,. . . . . ., х , столбец для целевой функции у ж т строк, следующих друг за другом в порядке их реализации на объекте. Если процесс очень сложен, расшифровка его механизма может потребовать больших затрат. В этом случае желательно моделировать процесс эмпирически, без подробного изучения его теоретических основ. Тогда имеем стохастическую или статистическую модель. Стохастическая модель строится исключительно на основе экспериментальных данных. Поведение системы можно предсказать лишь с некоторой вероятностью. В тех случаях, когда задача оптимального планирования производственной программы НПП и НПК разрабатывается и внедряется на предприятиях, не охваченных на нижнем уровне управления АСУ ТП, приемлемым путем определения параметров модели является экспериментально-статистический метод. Этот метод базируется на анализе прошлого опыта эксплуатации, статистической обработке технико-экономической информации и последующей экспертной оценке расчетных значений параметров. Заново написаны разделы по цифровым вычислительным машинам и автоматическому управлению химико-технологическими системами, а также главы по математическому моделированию типовых процессов химической технологии и основам синтеза и анализа химико-технологических систем и системному анализу. Введен раздел по составлению математических моделей экспериментально-статистическими методами и статистической оптимизации. Дополнены разделы по этапам математического моделирования, оптимизации (введено геометрическое программирование) и исследованию микро- и макро-кинетики. Приведен расчет каскада реакторов при наличии микро-и макроуровней смешения и др. Автор приносит глубокую благодарность сотрудникам кафедры Кибернетика химико-технологических процессов МХТИ им. Д. И. Менделеева за ценные советы и участие при подготовке второго издания книги. Выражаю признательность доценту кафедры С. Л. Ахназаровой, принимавшей участие в написании раздела по экспериментально-статистическим методам составления математических моделей процессов. жүктеу/скачать 37.51 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|