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
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=і
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