ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разработка алгоритма оптимизации на примере полимеризации изопрена из "Моделирование промышленных процессов полимеризации" Выбор и обоснование алгоритмов оптимизации. Учитывая эффективность алгоритма УЗ, попытаемся использовать его для нашего случая. [c.203] Для этого требуется обосновать аналогию в поведении критерия и ограничений в истинной модели и в упрощенной. Поведение критерия под действием T аналогично, т. е. dPldTi 0, значит по-прежнему следует стремиться к более высокой температуре в реакторах каскада. [c.203] Исследуем влияние нагрузки G на критерий. [c.203] Величины Л и дт дС положительны, поэтому знак производной зависит от знака разности, стоящей в квадратных скобках под знаком суммы (У.бО). Это выражение может быть как положительным, так и отрицательным, но поскольку эти положительные либо отрицательные слагаемые складываются с разными весами Лг( ЗгПг/(ЗС), точно определить аналитически условие выпуклости Р затруднительно. [c.203] Будем считать А постоянной (что верно для истинно периодического процесса) или известной функцией времени (при переходе к непрерывному процессу). [c.204] Известно, что уравнение периодического процесса при большом числе реакторов можно заменить системой уравнений для непрерывного каскада реакторов, и наоборот. [c.204] При этом условии воспользуемся основной идеей алгоритма УЗ, записав его соответственно для модели (У.586). Примем следующее допущение. [c.206] Дальнейшие расчеты подтвердили это предположение, что существенно упростило алгоритм оптимизации. Его основные идеи практически совпадают с УЗ. Сам алгоритм представлен на блок-схеме (рис. 28) и излагается подробно ниже. Он позволяет определить те наибольшие значения управлений С, Г,, при которых выполнены ограничения (У.58а) и Р=тах. [c.206] Функции блоков программы следующие. [c.207] Решение задачи начинается при наибольших допустимых значениях нагрузки О и температуры Т в каждом реакторе. [c.207] Блоки 2 и 3 засылают начальные значения С = С , То = То. [c.208] Блок 4 проводит подготовку начала решения задачи для 1-го реактора (засылает значение =1). [c.208] В блоке 6 производится вычисление концентрации мономера ГП . Этот блок содержит программу решения уравнения материального баланса относительно гПг методом последовательных приближений. [c.208] В блоке 8 проводится проверка выполнения ограничения на средневзвешенные температуры. Если ограничение выполнено, то управление передается блоку 10. В противном случае в блоке 9 производится уменьшение температуры в -том реакторе и повторяются вычисления в блоках 6—8. [c.208] Блок 11 проверяет выполнение неравенства 0. Коэффициент /Схл может принимать отрицательные значения в случае, если количество тепла, которое выделяется в результате реакции в -том реакторе, недостаточно для поддержания заданной температуры в реакторе. Это может иметь место в последних реакторах каскада при небольших нагрузках. В этом случае необходимо уменьшить температуру в реакторе (управление передается блоку 9). Затем повторяются все расчеты в блоках 6—8. [c.208] Если условие Кш 0 выполнено, управление передается блоку 12. [c.208] Блок 12 производит проверку выполнения ограничения на теплосъем /См /Ги. Если ограничение выполнено, управление передается блоку 19. Если условие теплового баланса не выполняется, необходимо уменьшить температуру в предыдущем реакторе Т, -1 или уменьшить нагрузку С. Эти операции производят блоки 13—18. Так как при уменьшении нагрузки происходит значительное снижение производительности, то для выполнения теплового баланса в первую очередь уменьшается температура предыдущего реактора Г,- , и только в случае, если Т -1 достигает нижней границы допустимых значений Г . .,, уменьшается нагрузка С. [c.208] При уменьшении температуры Гг 1 нужно повторить все вычисления для предыдущего реактора при новом значении температуры. Для выполнения теплового баланса в 1-м реакторе можно изменять температуру исходной смеси То. При уменьшении То необходимо повторить вычисления для коэффициента теплопередачи в 1-м реакторе (блок 10). [c.209] При уменьшении нагрузки повторяются все вычисления, начиная с 1-го реактора. [c.209] Вернуться к основной статье