Файл: Лебедкин, В. Ф. Проектирование систем управления обогатительными производствами.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 126

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

где Ä|g минор определителя

(III.102), получаемый

вычеркива­

нием |-й строки и |-го столбца.

 

 

На этом расчет статической

модели управляемого

процесса за­

канчивается; величины 2 А и оь^ позволяют судить о достоверности

равенства (111.97) [201] и в конечном итоге определяют надежность выбора оптимальных режимов {у}.

Однако заметим, что довольно часто расчет коэффициентов Ь$ по формуле типа ( 111.93) или (111.96) при большой размерности ис­ следуемых функций практически невозможен или вследствие огра­ ниченности разрядной сетки вычислительных машин, или вследст­ вие невозможности достичь хорошо обусловленных матриц £>А-| и Ах). В этом случае [125] следует пользоваться методом квадрат­ ного корня [20], так как система (111.96) симметрична относительно главной диагонали. Кроме того, этот метод позволяет получить чрезвычайно простой алгоритм расчета статической модели иссле­ дуемого процесса.

Система

(111.96)

записывается в матричной форме так:

где

 

 

•-га.

(III.103)

 

 

 

 

 

 

 

 

(Ш.104)

 

 

 

. . . . 1

 

квадратная

симметричная

матрица, составленная

из коэффициен­

тов корреляции г ѳ

ѳ

(ij=l,N);

 

 

 

 

а =

(III.105)

матрица неизвестных а | ( | = 1 , N);

(III .106)

IN

матрица свободных членов гдѳ. (1 = 1, N).

130


Представим матрицу г (III.104 )в виде произведения двух мат­ риц

г=М

М',

(III.107)

где матрица

 

 

 

 

я„

о

о

. . . о

а2 1

а2 2

О . . . О

М--

 

 

 

(III.108)

aNl

AN2

• • •

aNN

составляется из элементов

 

=

N),

которые рассчитываются

по элементам матрицы ( I I I . 104) по

формулам

1 21 I

£2 22

(III. 109)

M' — матрица, транспонированная относительно матрицы М. Тогда при любом | выполняется равенство

1 г,о.о2

• • •

ЧѲдг

осп

0

о

ап

а2 ,

*ЛГ1

M1

1

. . .

г„

N

а

2 1

а

2 2

о

О

а,

Л

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Ѳ 0

 

 

 

 

 

УѴ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•22

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

NN

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. а

 

 

 

 

(III.НО)

Таким образом, определитель матрицы, стоящей слева, должен равняться произведению определителей, стоящих справа, т. е.

1 г0

"N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

» 2 ^

2

2

2

(ШЛИ)

 

 

 

 

= аца2 2 .

V-NN.

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

При вычислении значений элементов ац матриц M и М' могут получиться мнимые числа, но они не должны вызывать сомнений, так как правая часть равенства (III.ИЗ) при любых а ц действи­ тельна.

9*

131


Составим две системы уравнений:

 

 

 

 

My—s

 

 

(III.112)

 

М'а=у,

 

 

(Ш.ПЗ)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' у 2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

(III. 114)

матрица промежуточных

переменных.

 

 

 

Тогда эти системы можно переписать в виде

 

 

а2іУі + а22У2 = ГА82

'

 

 

 

 

а^іУі + а

і Ѵ 2 У 2 +

• • • +<*лнѵУлг='мЛг

(III.115)

а11^1 + а 2 1 « 2 + • •

• + а Л П а

Л Г = Уі;

 

 

а 22 а 2 ~ Ь • • • + а Л г 1 а Л ' = У 2 ;

 

 

 

 

 

a.NNaN=yN.

 

(III. 116)

В системе уравнений

(III.115)

тривиальными

расчетами

опреде­

ляются промежуточные переменные уі

( | = 1 , N),

а затем, подстав­

ляя эти значения в уравнение

(III.116), находим

искомые значения

û|, а подстановкой этих значений в (III.93) определяем ôg.

 

Как видно, алгоритм

расчета

коэффициентов уравнения ре­

грессии прост и требует небольшого количества

расчетных

опера-

M3+9N2+UN

 

 

 

 

 

 

ции, а именно

операции сложения, умножения и из­

влечения корня [20].

Особую ценность метод квадратного корня имеет потому, что он позволяет просто рассчитывать многомерные системы вида (III.96) не сразу, а путем последовательного увеличения размерности, так как элементы |-й строки матрицы M ( I I I . 108) определяются эле­ ментами только первых g строк и столбцов матрицы г ( I I I . 104). При переходе от размерности g к размерности g+1 надо подсчитать до-

132



полнительно по формулам (III.115) лишь элементы (|+1) - й строки матрицы М.

В этом случае коэффициент множественной регрессии удобнее подсчитывать по формуле

N

P2=2a^fter (III.117)

е

При этом появляется возможность наблюдать тенденцию его изменения с повышением размерности, что является отличной про­ веркой правильности выбранных форм связи критерия k с парамет­

рами {х} и

{у}.

 

 

 

Ошибку

коэффициентов

уравнения

Оь^ удобнее определять по

формуле

 

,

г - р —

 

которая получена путем

несложных

преобразований

равенства

(III.100). Определитель Dno тривиально подсчитывается по формуле

( Ш Л И ) , определитель оц

образуется

вычеркиванием

£-й строки и

£-го столбца из определителя Doo.

 

 

Ошибка уравнения множественной регрессии подсчитывается по

формуле (III.99).

 

Таким образом, по тенденции р и

можно судить о правильно­

сти включения того или иного параметра в уравнение регрессии. Однако, как указывается в работе [125], если полная система

уравнений (III.96) близка к линейно зависимой, то последователь­ ное увеличение ее размерности неминуемо приводит к тому, что по­ сле включения очередного параметра система не имеет решения или решение дает большую ошибку 2& и, следовательно, этот пара­ метр нельзя включать в окончательную форму уравнения статиче­

ской модели

объекта.

 

 

 

 

 

Понятно,

что такое (чисто

формальное)

исключение некоторых

параметров

из уравнения

регрессии

(III.97)

не всегда

желательно,

например,

из технологических

соображений

(исключение какого-то

параметра

из группы {х,

у}

означает инвариантность

критерия k

относительно этого параметра).

 

 

 

В таком случае весьма перспективным оказывается метод рас­

чета коэффициентов

уравнения (111.97), основанный на

приведении

системы коррелированных

входных

величин

к системе

некоррели­

рованных

[140]. Алгоритм

расчета

коэффициентов Ь% по этому ме­

тоду можно найти, например, в работах [125,

140].

 

Анализ практики использования методов регрессионного ана­

лиза для процессов обогащения руд

[55] свидетельствует об особен­

ности полученных

результатов — сравнительно невысоких значе­

ниях коэффициентов парной корреляции. Можно отметить ряд при­ чин, объясняющих этот факт.

Во-первых, основные агрегаты и процессы на обогатительных фабриках представляют собой объекты со многими входами,

133