ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Алгоритмический подход к задаче выбора оптимальных теплообменников-конденсаторов в процессах химической технологии из "Теплообменники-конденсаторы в процессах химической технологии" Размерность У без учета размерности алг и УС равна 14. Для аппаратов С размерность сокращается до 13, поскольку включается в число координат Хо. Для аппаратов В = 1. Структура АСР упрощается за счет исключения одного из регуляторов [31]. Размерность У равна 11. Уменьшение размерности оптимизируемого вектора возможно в результате анализа ограничений (1.2.13) — (1.2.18) для конкретных технологических условий, а также анализа экстремальных свойств выбранного критерия проектирования. Если аппарат проектируется из нормального ряда для конкретных технологических условий, то значения Р, tx. и, Ксв, Тк, ам, УС оказываются заданными. Если проектирование осуществляется для совмещенных технологических процессов, то задается область изменения этих параметров, которая может быть квантована с любой степенью дискретности. Зависимость критерия от ряда координат У может иметь монотонный характер, что позволяет фиксировать их значения на границе задаваемой области изменения. [c.22] Для других типов аппаратов и задач перераспределение проводится аналогично. [c.23] Различный характер координат вектора У (изменяющихся дискретно и непрерывно) вызывает необходимость проведения декомпозиции общей задачи оптимизации на последовательность задач дискретного и нелинейного программирования с ограничениями. [c.23] Определение координат вектора У, доставляющих экстремальное значение выбранному показателю эффективности, может быть выполнено с помощью алгоритма, общая функциональная схема которого показана на рис. 1.2, состоящего иа следующих основных элементов. [c.23] Блок идентификации задачи (блок /). По упорядоченному набору исходных данных для проектирования —Хвх формируется система информативных признаков задания —вектор а. [c.24] Блок формирования информативных признаков нормального ряда теплообменной аппаратуры (блок 2). По аргументам вектора а, формируется текущее значение вектора информативных признаков рассматриваемого нормального ряда — а . [c.24] Блоки функционирования конденсатора (блоки 3, 3 ). Включают в себя алгоритмы реализации статической (блок 3) и динамической (блок 3 ) моделей аппарата, учитывающих информативные признаки задания а, aJv, структуры векторов X и У и особенности сопряжения конденсаторов с основным технологическим аппаратом. Блок обеспечивает также проверку соблюдения ограничения (1.2.14). [c.24] Блок формирования статического критерия (блок 4). Обеспечивает расчет технико-экономического критерия /с. [c.24] Блоки условной минимизации статического критерия (блоки 5, ). Реализуют декомпозиционный алгоритм поиска экстремума функции нескольких переменных варьированием конструктивных параметров вектора Ук (блок 6) и его технологических параметров Ут (блок 5). [c.24] Блок Урег (блок 7). Обеспечивает направленное изменение составляющих вектора Урег в области параметров настроек регуляторов, определяемой (1.2.17). [c.24] Блок модели связи (блок 8). Служит для реализации математической модели динамической связи конденсатора с основным технологическим аппаратом. [c.24] Блок динамического критерия (блок 9). Назначение блока— получение численного значения /д —динамического пока- зателя качества АСР. [c.24] Блок условной минимизации динамического критерия (блок 10). Минимизирует величину динамического критерия /д воздействием на Урег на каждом шаге изменения ак. В блоке предусматривается проверка условия (1.2.15) на устойчивость переходных процессов. [c.24] Блоки 12, /2. Основные действия блоков состоят в следующем 1) по состоянию вектора а — вектора информативных признаков задания — фиксируют структуру и параметры блоков 3, 3 2) производят, исходя из оценки технологических и проектных требований и экстремальных свойств критерия, перераспределение координат вектора Хвх с выделением векторов X, У и их составляющих. [c.24] Блок 13. Ограничивает область определения вектора У оценкой возможности компенсации действующих на объект возмущений. [c.25] Блоки 14, 14 Ограничивают область определения У по данным нормального ряда. [c.25] Блок 15. Оценивает возможность получения однозначных решений при проектировании по динамическому критерию определяет взаимодействие этапов проектирования по техникоэкономическому и динамическому критериям. [c.25] Выбор конденсатора по технико-экономическому критерию включает в себя взаимодействие блоков 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12, 13 и 14. После анализа конкретной технологической ситуации выделяются векторы X и У и минимизируются 1с. Если в процессе поиска оптимизируемые параметры выходят за область, определенную информативными признаками рассматриваемого нормального ряда, блок 14 формирует команду перехода к нормальному ряду следующего типоразмера, изменяя исходные данные алгоритма, реализуемого блоком 3. В процессе поиска проверяется возможность компенсации действующих на объект возмущений (блоки 3 и /5). При невыполнении условий компенсации происходит переход либо на переопределение координат вектора У, либо на изменение нормального ряда. Таким образом, определение оптимальных параметров при выборе конденсатора по статическому критерию осуществляется с учетом управляемости аппарата. [c.25] Оптимизация по динамическому критерию подразумевает совместное использование блоков 1, 2, 3, 7, 8,-9, 10, 11, 12, 13, 14, 15. Стратегия поиска минимального значения /д состоит в следующем. На первом этапе фиксируются значения векторов X, Ут. к, а /д минимизируется вектором параметров настроек регуляторов Урег. Полученное значение условного минимума передается в блок И, который, осуществляя воздействие на Ут, к, фиксирует его состояние, соответствующее минимуму /д. Функциональное назначение блоков 12, 14 и 12, 14 аналогично. [c.25] Таким образом, предложенный алгоритм позволяет решить весь комплекс задач, связанных с расчетом и оптимальным выбором поверхностного конденсатора и АСР. При этом, как нетрудно видеть, принципы его построения остаются неизменными при решении аналогичных задач для любого типового аппарата химико-технологических процессов. [c.26] Вернуться к основной статье