ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
В настоящее время проблемам оценки гибкости ХТС уделяется большое внимание, потому что без учета неопределен-
ности в большинстве случаев невозможна реальная, практически полезная оптимизация. Реализация третьего этапа (на кото-
ром широкое распространение получит решение оптимизационных задач с учетом требования гибкости) выведет компью-
терное моделирование ХТС на тот уровень, когда с его помощью можно будет проектировать значительно более экономич-
ные и надежные ХТС и более эффективно управлять работой действующих.
1.4. МЕТОДОЛОГИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ХТС
Изучая сложные химико-технологические процессы, аппараты и физико-химические явления, мы не можем учесть все
факторы: какие-то оказываются существенными, а какими-то можно пренебречь. При этом выдвигается система допущений
(гипотез), которая тщательно обосновывается и позволяет выявить и учесть при математическом описании наиболее харак-
терные черты исследуемой ХТС.
Схема, отражающая основные виды работ при построении ММ, компьютерном моделировании и оптимизации ХТС,
включает последовательность определенных шагов (рис. 1.5).
На первом шаге производится описание проблемной области, формулируются цели и задачи, для решения которых тре-
буются ММ. Мы рассматриваем, в основном, задачи оптимизации конструкций аппаратов или режимов его работы, опти-
мального управления и проектирования ХТС.
На втором шаге составляется полный перечень требований к ММ. По существу, этот перечень представляет собой тех-
ническое задание на разработку модели и включает сведения о входных и выходных переменных, области их изменения,
допустимых погрешностях, требованиях к быстродействию и т.п.
Рис. 1.5.
Основные этапы построения математической модели
На основе выполнения первых двух шагов разрабатывается концепция модели (третий шаг), дается ее вербальное опи-
сание, строится схема, учитывающая логические связи между переменными, делаются предположения о методах построения
модели, формировании команды для выполнения работ по компьютерному моделированию.
Четвертый шаг является основным по трудоемкости. В зависимости от применяемого метода построения ММ этот шаг
разбивается на несколько стадий: планирование эксперимента, проведение эксперимента, обработка результатов экспери-
мента и др. Следует заметить, что на данном шаге наряду с системным аналитиком к работе привлекаются программисты.
На пятом шаге осуществляется проверка адекватности разработанной ММ в виде компьютерной программы. ММ тес-
тируется во всем диапазоне изменения переменных. По результатам тестирования и сопоставления с экспериментальными
данными делается вывод об адекватности модели или необходимости внесения изменений, т.е. коррекции ранее выполнен-
ных этапов.
Окончательная проверка о пригодности модели делается на шестом (завершающем) шаге на основе использования ММ
для решения задач, сформулированных на первом шаге.
В процессе компьютерного моделирования и оптимизации исследователь имеет дело с тремя объектами: системой (ре-
альной, проектируемой, воображаемой), математической моделью и программами ЭВМ, реализующими алгоритмы решения
уравнений модели и оптимизации. Традиционная схема компьютерного моделирования и оптимизации как единого процесса
построения и исследования модели, имеющего соответствующую программную поддержку, может быть представлена в сле-
дующем виде (рис. 1.6).
Описание проблемной области
формулировка целей моделиро-
вания постановок задач, решае-
мых с использованием ММ
Задание
на моде-
лирова-
ние
(инициа-
ция)
Сопоставленные
требования
к ММ (спецификация)
Концептуализация модели
и построение логической
модели
Разработка ММ и
программ для ЭВМ
Проверка адекватности ММ
Использование ММ
для решения задач
Анализ ММ, выработка предпо-
ложений по совершенствованию
модели
Результаты
моделирова-
ния
Анализ, интерпретация и
документирование результатов
Построение ММ
режимов функцио-
нирования
системы
Программирова-
ние алгоритма
(прогр.ЭВМ)
Вычислительный
эксперимент
Разработка алго-
ритма решения
уравнений ММ
Аналитическое
исследование
модели
Структурный
анализ модели
Теоретические
исследования
Предметная область и
цели моделирования
6 7 4 5
3 2 1
Триада “модель-алгоритм-программа”
8
9
Результаты
исследования
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
