Основы математического моделирования и оптимизации процессов и систем очистки и регенерации воздуха. Дворецкий С.И - 77 стр.

UptoLike

Под неопределенностью будем понимать случайность параметров и нечеткость констант, относящихся к процессу или
производству, например: теплопереносу (теплофизические характеристики материала, коэффициенты теплоотдачи, степень
черноты, скорость движения среды, теплофизические характеристики движущейся среды), массопереносу (коэффициенты
диффузии, кинетические константы, коэффициенты массоотдачи и массопередачи, скорость движения среды), гидродинами-
ке (скорость и направление потоков, вязкость), потокам на входе в систему (гранулометрический состав, температура среды,
давление, концентрация примесей).
Для всех этих параметров в справочниках приведены их средние или интервальные значения, а на практике они носят
случайный характер, который определяется взаимным влиянием этих величин друг на друга, флуктуацией структуры пото-
ков, особенностью конструкций аппаратов, машин и т.д.
Неопределенность может вызываться также погрешностями датчиков, исполнительных механизмов, информационных
каналов, неточностью задания переменных в математической модели объекта, начальных и граничных условиях и т.п.
2.7.1. Определение и классификация неопределенности
На рис. 1.29 представлена классификация неопределенностей. Основные типы неопределенностей приведены на рис.
2.19,
а
.
Рис. 2.19. Классификация типов (
а
) и классов (
б
) неопределенностей
Неизвестность
этот тип неопределенности имеет место в том случае, когда неизвестна информация на выходе объекта
исследования, т.е. нет технических средств и способов ее измерения.
Неоднозначность
имеет место в том случае, когда при строго определенной информации на входе некоторого техноло-
гического объекта информация на выходе имеет различие. Неоднозначность может быть различной природы:
физическая природа обуславливается случайностью или неточностью информации, что, как правило, определяется
техническими измерительными средствами;
лингвистическая природа имеет место в том случае, когда информация, используемая для анализа технологического
объекта, может быть сформулирована на качественном (лингвистическом) уровне.
Недостоверность
этот тип неопределенности может быть в случае, когда информация об исследуемом объекте, явле-
нии или технологических параметрах не является строго определенной (детерминированной).
На рис. 2.21,
б
представлены классы неопределенностей. Внутренняя неопределенность обуславливается техническими
и технологическими характеристиками процессов и производств, а внешняя определяется целью и состоянием окружающей
среды.
Начиная с конца XX в. развитие промышленных производств характеризуется внедрением прогрессивных технологий,
обеспечивающих высокий уровень энерго- и ресурсосбережения, ужесточением требований к качеству выпускаемой про-
дукции и экологической чистоты. Это приводит к тому, что ошибки в управлении при использовании детерминированных
математических моделей могут приводить к огромным экономическим потерям и способствуют возникновению аварийных
ситуаций.
Для решения задач моделирования, управления и оптимизации в условиях неопределенности обычно используют три
подхода: стохастический, интервальный анализ и теорию нечетких множеств.
Типы неопределенности
НЕИЗВЕСТ-
НОСТЬ
Неоднозначность
НЕДОСТОВЕРНОСТЬ
ФИЗИЧЕСКАЯ
Лингвистическая
КЛАСС НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ
ВНЕШНИЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Технологические
характеристики
ЦЕЛЬ
СРЕДА
Локальная
Локальная
Глобальная
Технологиче-
ское оборудо-
вание
Робототехни-
ческий ком-
плекс
Тепло-массо-
перенос
Гидроди-
намика
Кинетика
Пере-
менные
состоя-
ния
. . . . . .
а
)
б
)