Файл: Сапрыкин Г.С. Исследование операций в энергетических расчетах учеб. пособие для слушателей фак. повышения квалификации преподавателей теплотехн. каф., аспирантов и студентов специальности 0305.pdf

измерений переменных процесса оператор использовал свои органы ' чувств и непосредственно вмешвался в управление процессом. На схеме ,а “ показано (пунктирными линиями ), как оператор осущест­ вляет обратную связь при ручном управлении. На схеме ца' показа­ на механизация цеди обратной связи - измерений. Индикаторные при­ боры заменили органы чувств , а регистрирующие приборы стали для оператора средством анализа тенденций процессами фиксации дан­ ных. функции оператора свелись к тому, чтобы замечать отклонения . и вводить поправки В процесс.

Введение автоматического регулирования связано с включением в схему автоматического регулятора, который устраняет оператора

поправки при отклонении процесса от нормального хода.

В отличие от местного автоматического регулирования, когда ^

регуляторы устанавливаются рядом о регулирующим органом (схема б\ при централизованном автоматическом регулировании большинство автоматических регуляторов смонтированы в центральном пункте управления (схема "в ").

При машинном управлении процессами в схему вводится ЭВМ

2С

Наблюдение за данными для контроля безопасности обеспечивается обзором (сканированием) переменных процесса,сравниванием их с кеохними и нижними допустимыми значениями.

При непосредственном ч схема0д ) управлении вместо автоматиче­ ских регуляторов для регулирования используется ЭВМ. При програм­ мном управлении (схема д)" - система машинного управления выраба­ тывает определенную последовательность процедур (переключеиий ,

действий ) управления процессом. Автоматические регуляторы пода­ ст сигналы эталонных значений на контрольные точки. Примером про­ граммного управления является операция пуска - останова техноло­

ции: доведения прибыли до максимума путем снижения себестоимости продукции, снижения до минимума продолжительности процеоса,обес­

печения наилучшего контроля качества продукции и т .д .

Если стоит вопрос о целесообразном уровне автоматизациито необходимо установить взаимосвязь между степенью автоматизации

(схемой автоматизации) с капиталовложениями в систему управления (К) и экономией расчетных затрат на выпуех продукции ( & 3 ^ т о ­ магазированной установкой. Типичная связь между этими характери­

тет медленно, а затем по мере усложнения системы управления - чрезвычайно быстро. Одновременно, и з-за снижения эксплуатацион­ ных расходов, повышения надежности работы и качества продукции увеличивается до определенного предела зхоноыия расчетных зат - рат. На рисунке показано, как пример, что максимальная экономия

достигается при внедрении программного управления. Рио» 2-3 дает только качественную картину эффективности автоматизации. Окончательно этот вопрос решается на математической модели.

В математических моделях представление переменных и взаимо­ связей между ними осуществляется с помощью букв, чиоел и дру -

гих знаков. Математические модели имеют вид математических вы­ ражений ( уравнений, неравенств), описывающих структуру и пове­ дение ыоделируемых процессов, объектов или систем.

Набор уравнений ( и неравенств ) . еще не дает возможности оценить поведение объекта.моделирования. Для изучения свойств

шении этой системы. Алгоритм позволяет реализовать процесс

21

1

математического моделирования.

Математические модели имеют сравнительно слабую описатель -

Математические модели, применяемые для исследования опера­

мульный (аналитический) вид: алгебраические уравнения, обыкно­ венные дифференциальные уравнения, уравнения с частными лроиз -

водными и т .д . Для получения таких уравнений необходимо, как правило, принять целый ряд допущений и упрощений.

Воперациях больших масштабов, особенно экономических,, действует огромное количество факторов ; некоторые из них но - сят случайный характер. В.этом случае операция и процесс её развития'как бы копируется на вычислительной машине со всеми сопровождающими операцию случайностями.

Встатистической модели вместо описания случайных величин аналитическими зависимостями производится "розыгрыш" - модели­ рование случайного явления с помощью алгоритма, дающего олу - чайный результат. Один "розыгрыш" дает одну " реализацию "

случайного явления. Произведя эту процедуру множество раз , получим статистический материал, который может быть ббработан

Если эффективность операции может быть охарактеризована

22

It *Ц ( d j , Ц,, X j) e U (d | ,A j,'...,t^ , ^ j,- ” ,3C|>Xt,..,)(2 -4 )

Модель, описывающая поведение системы под воздействием пара­

уже не чисто математической задачей, а оаму задачу нахождения

с т и.

Из рассмотрения характеристик моделей вытекает, что под математической моделью следует понимать сиотому математических соотношений для описания операций, которая о помощью алгорит­ ма позволяет проследить функционирование объекта моделирования при изменении входных и управляющих параметров.

23

цин и систем. По сути, любую совокупность математических выраже­ ний, составленную для изучения определенной проблемы, какой бы узкой, ограниченной, частной она не была, можно рассматривать как модель.

. § 2 -2 . Построение моделей

Общих способов построения моделей не существует; они строят­ ся исходя из целей исследования, требуемой точности решения за - дачи н точности исходных данных. Модель должна удовлетворять двум противоречащим друг другу требованиям - учитывать возможно

большее число определяющих факторов й одновременно быть возможно более простой. Из большого числа переменных только некоторые оказывают существенное влияние на критерий функционирования си­ стемы. Эти переменные и представляют интерес в первую о.чередь.

И хотя число включенных в модель переменных не является опреде­ ляющим, должны быть тщательно проверены'и обоснованы взаимосвя­ зи между ними. Модель, содержащая небольшое число переменных , но скалой степенью упрощений при математическом описании моде­ лируемого явления, может отображать действительность более точ­ но,. чем модель, содержащая множество переменных, но о большими упрощениями. Цель исследователя состоит в том, чтобы построить наиболее простую модель (в смысле её размерности и принятых

упрощений), обеспечив в тоже время, наибольшее соответствие её

методов.

Таким образом, исследователя подстерегают две опасности - дебри переусложнений и болото переупрощений. Это делает про -

2i