Оптимизация с учетом структуры ХТС

Требование наиболее полного использования сырья и энергии обусловливает структуры ХТС с большим числом материальных и тепловых потоков, рециркулирующих в системе. Примерами под­систем, обладающих этим признаком, являются подсистемы перво­начальной обработки сырья, проведения химических реакций, выде­ления и очистки целевых продуктов.

Структура ХТС учитывается при использовании декомпозицион­ных методов оптимизации. Они позволяют в каждом конкретном случае снизить размерность задачи и тем самым облегчить ее реше­ние. Декомпозиционные методы применяют для оптимизации как разомкнутых, так и замкнутых систем.

Декомпозиционные методы – это методы основанные на рациональном расчленении сложной задачи и решении отдельных подзадач с последующим согласованием частных решений для получения общего оптимального решения.

 

Системы со сложной иерархической структурой допускают два вида декомпозиции: горизонтальную и вертикальную. Декомпози­ция по вертикали производится в соответствии с уровнями слож­ности подсистем. Горизонтальная декомпозиция предусматривает выделение подсистем в пределах одного уровня сложности. Связь, существующая между двумя видами декомпозиции, очевидна.

 

Рис. 1 Горизонтальная декомпозиция проблемы оптимизации:

ЛО_N - локальный оптимизатор; ПХТС_N – подсистема ХТС

На рис.1 показана схема решения задачи оптимизации при горизонтальной декомпозиции ХТС. В системе алгоритмов оптими­зации имеется центральный алгоритм — координатор R и совокуп­ность локальных алгоритмов R_i (i = 1, ..., N), каждый из которых соответствует одному блоку подсистемы рассматриваемого уровня. Предполагается, что для каждого блока сформулирован автономный критерий оптимальности.

После завершения оптимизации каждого отдельного блока необ­ходимая информация передается в центральный алгоритм. Там про­изводится обработка этой информации относительно критерия опти­мальности всей подсистемы. Полученные результаты в виде откоррек­тированных данных снова поступают в локальные алгоритмы R_i. На рис.1 это отмечено стрелками. Обычно процесс оптимизации носит итерационный характер.

При разбиении общей задачи оптимизации на частные задачи оптимизации отдельных блоков основная трудность состоит в по­строении автономного критерия оптимизации для каждого блока. Указанная трудность обусловлена взаимным влиянием блоков.

Вертикальная декомпозиция проблемы оптимизации ХТС преду­сматривает последовательное итеративное решение нескольких ка­чественно различных задач. Среди них следует отметить: задачу оптимизации структуры ХТС; нахождение оптимальных конструк­тивных и режимных параметров оборудования; поиск оптимальных параметров систем автоматического управления. Схема решения задачи оптимизации ХТС по методу вертикальной декомпозиции приведена на рис. 2

 

Рис. 2. Оптимальное проектирование ХТС и его вертикальная декомпозиция.

 

 

---

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 379; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!