Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт
(Технический Университет )
Кафедра математического моделирования и оптимизации химико-технологических процессов
Факультет
Курс
Дисциплина: Системный анализ химической технологии
КУРСОВАЯ РАБОТА
Вариант № 4
Тема: Выбор оптимального места строительства очистного сооружения
Студент:
Преподаватель:
Оценка за курсовую работу:
Санкт-Петербург
2011
Введение
В последнее время особое внимание в промышленности стало обращаться на инженерный анализ и оптимизацию производственных процессов. Однако из-за высокой интеграции химико-технологических процессов их анализ и оптимизация весьма сложны и неизменно требуют применения вычислительной техники. Отсутствие соответствующего программного обеспечения, наряду с ограничением стоимости работ и времени, необходимых для выполнения работ, может привести к анализу и оптимизации только части существующей технологии или рассмотрению меньшего количества вариантов технических решений. Кроме того, для более полной проработки режимов работы технологии и управления в масштабах завода в некоторых случаях возникает необходимость моделирования химико-технологических систем в динамических условиях.
Ранее, процесс моделирования технологических процессов и систем требовал применения языков программирования и поэтому использовался исключительно специалистами, свободно разбирающимися в химической технологии, моделировании и программировании. Бурное развитие мощных персональных компьютеров позволило создать специализированные программные оболочки, автоматизирующие сложные вычисления и наглядно отображающие результаты расчета.
При проектировании ХТС решаются следующие задачи:Среди математических задач, связанных с разработкой и совершенствованием ХТС выделяют следующие: задача синтеза, анализа и оптимизации.
Задача синтеза ХТС: Заданы элементы, из которых может быть построена система, а так же заданы сырье и целевые продукты. Требуется разработать структуру ХТС для реализации технологического процесса, т.е. необходимо выбрать элементы из числа имеющихся, установить связи между ними, определить конструктивные и технологические параметры элементов ХТС.
Задача анализа ХТС:
Целью анализа структуры ХТС является выявление ее структурных особенностей и нахождение последовательности расчета элементов.
Целью анализа качества функционирования является получение количественных оценок ее основных свойств: чувствительности, надежности и т.д.
Задача оптимизации ХТС является комплексной и включает в себя как оптимизацию структуры, так и оптимизацию режимов функционирования элементов. Целью оптимизации является обеспечение наиболее высоких технико-экономических показателей ХТС.
Задание
Выбор оптимального места строительства очистного сооружения.Сточные воды трех химических комбинатов, расположенных и точках В1 В2, В3,должны подаваться для обработки на очистное сооружение.
Выбрать оптимальное место строительства этою сооружения, если целевая функция, представляющая затраты на строительство, имеет вид
R=A1 W1 L1 +A2 W2 L2 +A3 W3 L3
где Li – длина соответствующего участка трубопровода, км,
определяется по формуле
Ai – коэффициент, учитывающий сложность строительства участка трубопровода, руб.*ч/км*м3 ;
Wi –объемный расход, м3 /ч;
Xi , Уi – координаты химического комбината, км;
X, У – координаты очистного сооружения, км;
Условие окончания счета
Решение задачи провести с помощью градиентных методов. Выполнить сравнительный анализ эффективности методов.
Вариант задания ниже.
1 Теория : Постановка задачи решения системы уравнений в терминах методов оптимизации
Задача решения системы уравнений:
(1)
с nэквивалентна задаче минимизации функции
(2)
или какой-либо другой возрастающей функции от абсолютных величин | fi |невязок (ошибок) , . Задача отыскания минимума (или максимума) функции n переменных и сама по себе имеет большое практическое значение.
Для решения этой задачи итерационными методами начинают с произвольных значений и строят последовательные приближения:
или покоординатно:
(3)
которые сходятся к некоторому решению при .
Различные методы отличаются выбором «направления» для очередного шага, то есть выбором отношений
.
Величина шага (расстояние, на которое надо передвинуться в заданном направлении в поисках экстремума) определяется значением параметра λ[j] , минимизирующим величину как функцию от λ[j] . Эту функцию обычно аппроксимируют её тейлоровским разложением или интерполяционным многочленом по трем-пяти выбранным значениям λ[j] . Последний метод применим для отыскания max и min таблично заданной функции F(x1 ,x2 ,...,xn ).
1.1 Градиентные методы
Основная идея методов заключается в том, чтобы идти в направлении наискорейшего спуска, а это нап
Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.