Основы проектирования химических производств. Дворецкий С.И - 70 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

структорские бюро и офисы. Предприятия, ведущие разработки без САПР или лишь с малой степенью их
использования, оказываются неконкурентоспособными как вследствие больших материальных и вре-
менных затрат на проектирование, так и из-за невысокого качества проектов.
4.1. МЕТОДИКА ИНТЕГРИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Общим для задач принятия оптимальных решений, которые возникают на разных этапах проекти-
рования, является то, что они могут быть сформулированы математически в форме задач нелинейного
или стохастического программирования. К сожалению, среди численных методов оптимизации не су-
ществует универсального. Как правило, решение задач оптимизации на различных этапах проектирова-
ния требует индивидуального подхода и связано с применением нескольких методов поиска оптималь-
ных решений, и даже в этом случае успех во многом будет зависеть от квалификации и опыта проекти-
ровщика.
В связи с этим в интегрированных САПР большое внимание отводится вопросам принятия оптималь-
ных решений в интерактивном режиме, когда проектировщик имеет возможность оперативно взаимо-
действовать с ЭВМ на любом этапе решения задачи. При этом в результате диалога он может изменять
как число, так и тип варьируемых (оптимизируемых) переменных, выбирать наиболее эффективный в
сложившейся ситуации метод поиска, подстраивать численные параметры методов к конкретным осо-
бенностям целевой функции (критерия эффективности) оптимального проектирования.
Такой подход к принятию оптимальных решений в интегрированных САПР позволяет осуществ-
лять адаптацию методов оптимизации к особенностям и трудностям конкретной практической задачи,
но для этого проектировщик должен понимать, в каких случаях и какие методы оптимизации необхо-
димо применять для того или иного класса экстремальных задач, возникающих на различных этапах
проектирования химического производства.
Количественную информацию об эффективности функционирования и о характерных свойствах
проектируемого химического производства можно получить методом компьютерного моделирования.
Для этого многомерные массивы количественной информации о состоянии производства в различные
моменты времени и при различных условиях должны быть сведены к ограниченному числу некоторых
агрегированных переменных (обобщенных оценок эффективности функционирования и характеристи-
ческих свойств проектируемого производства). Указанные обобщенные оценки представляют собой чи-
словые функциональные характеристики химического производства.
Критерий эффективности (целевая функция) химического производства – это числовая функцио-
нальная характеристика, оценивающая степень приспособления производства к выполнению постав-
ленных перед ним задач. Критерии эффективности широко используют для сравнительной оценки аль-
тернативных вариантов при проектировании химических производств, оптимизации конструктивных и
режимных переменных производства, сравнительной оценки алгоритмов управления режимами функ-
ционирования производства. В общем случае критерий эффективности химического производства зави-
сит от конструктивных и режимных переменных, структуры производства и управления им, внешних и
внутренних случайных или неопределенных факторов (параметров). Введем обозначения:
)(
⋅
C или
−⋅)(I критерий эффективности проектируемого химического производства; −Ω∈ω ассортимент выпус-
каемой продукции; −ℜ структура производства (совокупность технологических стадий и связей между
ними); −∈ Aa тип аппаратурного оформления технологических стадий производства;
−
∈Uu вектор ре-
жимных (управляющих) переменных функционирования технологических стадий производства;
−∈ Dd вектор конструктивных параметров технологического оборудования производства;
−
∈
Bb класс
системы автоматического управления (АСР, системы статической оптимизации, системы динамической
оптимизации и т.п.);
−∈ Hh
структура системы управления;
−
∈
Ss вектор настроечных параметров сис-
темы управления;
−Ξ∈ξ вектор внешних и внутренних неопределенных параметров производства.
Пусть критерий эффективности
)(⋅I
химического производства представляет собой векторную це-
левую функцию. Введем также множества
p
E
F
∈
показателей эффективности функционирования про-
изводства и
q
EQ ∈ показателей технологических условий (ограничений), соответствующих технологи-
ческому регламенту эксплуатации производства и определяющих наряду с критерием )(
⋅
I достижение
целей, указанных в техническом задании на проектирование. Будем считать, что на множествах F и Q
заданы функциональные зависимости F→Ωα : ,
Q→
Ω
β
:
.

Страницы