1 зертханалық жұмысына арналған "Технология процесстерді модельдеу"



жүктеу 217.06 Kb.
Дата10.05.2019
өлшемі217.06 Kb.
түріНұсқаулар

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
С. ТОРАЙҒЫРОВ атындағы ПАВЛОДАР МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСТЕТІ
АВТОМАТТАНДЫРУ ЖӘНЕ БАСҚАРУ КАФЕДРАСЫ

Бекітілген

Энергетика және автоматтандыру институтының оқу-әдістемелік
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛАР

1 зертханалық жұмысына арналған


"Технология процесстерді модельдеу"

"Типтік технологиялық процесстерді автоматтандыру" курсының 360140 мамандығының барлық оқу формасының студенттеріне арналған


"Басқару жүйесіндегі автоматтандыру және ақпараттандыру"

(әр салаларда қолданылуы)

ПАВЛОДАР 2006

О.А.Андреева. Технологиялық процесстерді модельдеу: Пәннің №1 зертханалық жұмысты орындаудың әдістемелік нұсқауы: "Типтік технологиялық процесстерді автоматтандыру". – С. Торайғыров атындағы Павлода мемлекеттік университеті, 2006.

Әдістемелік нұсқау "Басқару жүйесіндегі автоматтандыру және ақпараттандыру (әр салаларда қолданылуы)" пәнінің 360140 мамандығының барлық оқу формасының студенттеріне арналған.

Онда жалпы теория мағлұматы, зертханалық жұмысты орындау тәртібін, бақылау сұрақтары мен қажетті әдебиеттер тізімі мазмұндалады. Зертханалық жұмыста технологиялық процесстердің көпшілік модельдеріне арналған эмпирикалық модельдің орындау тәртібі, қажетті эксперименттің жоспары және олардың қорытындының өңдеуін; берілгендердің қолайлы варианттардың мақсатқа сәйкес шешімін табу болып келеді.

Автоматтандыру және басқару кафедрасымен шығаруға ұсынылған.


Әдістемелік нұсқау С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің Энергетика және автоматтандыру институтының Оқу-әдістемелік кеңесімен бекітілген.

© С. Торайғров атындағы ПМУ

© О.А.Андреева

ЖҰМЫСТЫҢ МАҚСАТЫ: берілген құрылысты-техникалық есептердің математикалық модель формасын келтіруін үйрену


1 ЖАЛПЫ МАҒЛҰМАТТАР
Инженерлік есептерді шығарған кезде, сонымен қатар құрылысты-техникалық инженер барлық есептердің ішінен тек қолайлысын шешуге ұмтылады. Өзінің өндірістік тәжірибесін жіне сандық әдістерді қолдана отырып. Сандық әдістің қолданылуы өндірістік тәжирибесін толықтырады және нақтылайды, ақыр соңында есептің ең дұрыс тәсілмен шешуін мүмкін береді. Инженерлік есептің шешу этаптарын қысқаша қаратырамыз.

Құрылысты-техникалық есептерді шешкен кезде өндірістік істің үлкен экономикалық жұмыс тиімділігін қамтамасыз ететін инженер әдетте нұсқау таңдайды, мысалы, энергия, шикізат шығынын минималдап, пайда мен еңбек өнімділігін максималдау және т. б. Есептің көп мақсаттары болуы мүмкін, бірақ барлығына бірдей жетуге мүмкін емес, сондықтан тек біреу ғана таңдалады – негізгі (белгілі бір есепке), қалғандары шектелген болып қалады. Мысалы, пайданы максималдауға ұмтылу (пайда экономкалық жұмыс тиімділігің белісі болып табылды) энергия шығынын берілген шектен аспау.

Есеп құрастырған кезде басқа да шектеулерді ескертуге қажет: ресурстік, регламенттік, авариялық, өнім шығарудың сандық шегі. Атап шыққан шектеулер теңсіздік шектеулері ретінде көрсетлген.

Шешімнің тиімділік критериясы шикізат, энергия, дайын өнімнің бағасы және шығынымен байланысты, бірақ технологиялық көрсеткіштердің регламаентімен байланысты емес. Оның орнына регламент көрсеткіштері шығындармен байланысты, осы байланыс теңдеу ретінде көрсетіледі, табиғи технологиялық процесстерді сипаттайды.

Модельдің екі түрі бар: детерминирикалық (себепті келесілген) және эмпирикалық (тәжірибеден алынған). Детерминирикалық модельдер физика заңын қолнадан отырып аналитикалық алу, мысалы зат және энергия сақтандыру. Эмпирикалық модельдер алынуы нәтижелерді өңдей отырып, технологиялық проесстерді эксперименталды бақылай - өлшеуіш нәтижелерд сипаттайды..

Шешімнің тиімділік критериясын, теңдеу мен теңсіздік шектеулерін келтіру, инженер енді барлық шешімдерді санды салыстыра алады (берілген қасиеттердің бұйымдарды жасау барлық әдістері), мүмкіндік шешімін таңдау, шектеуліктерді қанағаттандыратын және қолайлы шешімдерді таңдап, максимум (минимум) экономикалық критерияларды қамтамасыз етеді.

Арнайы әдістерді біліп және ЭЕМ-де қолданлуы нәтижені өңдеудің эксперименталдық бақылауын және инженерлік есептің қолайлы шешімін табу тәртібін тездеді.

Сонымен техникалық есептерді шешу үшін инженерге қажет

1) мақсатты түрлендіріп және мақсатқа жетудің сапа критериясын таңдау, шешім тиімділік криетриясы.

2) технологиялық регламентті белгілеп, қажетті бұйым қасиетін көрсету және оның жасау режимі.

3) теңсіздік шектеулігін көрсетіп, ресурстарды дұрыс бағалап, авария бастаған шарттары және өнідіріс бойынша талаптар

4) процесс модельдерін құрастырып, қеһажет болса экспериментке тұрғызу.

5) регионалды әдіспен қолайлы нұсқаудыуды таңдауды үйрену, керексіз көп есептеулерді жүргізбеу, инженерлік есепетерде олар шексіз болады.

Әдет берілген есепті дұрыс құрастыру және оны формула ретінде көрсету, технологиялық процесстерді меңгерген кезде иемденеді. Осы зертханалық жұмыста құрылысты – технологиялық есептерді құрастыру мысалдары қарастырылады, оның үстіне мұнда құрылысты – технологиялық процесстер тұрақталған режимде қарастырылады, барлық өлшемдер модельде құрылысынады уақыт бойынша өзгермейді. Есепте басында ауызша құрастрады, содан ауызша айтылғандарды формулаға аударады және нәтижесінде құрастырылған есептің математикалық моделін алады.

Модель өзінде қамтамасыз етеді:

1) есептерді шешу тиімділігінің критериясын есептуін көрсету,

2) теңсіздік шектелуі, өндіріс бойынша бейнеленген ресурстар, регламенттер, авариялық, шектеулі және шектеусіз

3) шектелген теңдеулер, технологиялық өндірістің процесстік моделін көрсететін

Инженерлік есептердің дұрыс құрастырылуы оның қажетті шешу шарты болып табылады.
2 ТАПСЫРМА
Тапсырма №1

Өнімнің өткізу жоспарының максималды пайда алу мақсаты


Өндірісте екі түрлі өнім шығарылдаы саны х1 және х2. Сапалы өнім алу үшін белгілі бір материал санын шығындыру қажет, еңбек және энергетикалық ресурстар. Олар былай белгілейміз a1, b1, d1, g1цемент саны, арматура, еңбекшығыны және энергия, сәйкесінше бірінші түрдің бір бірлікке дайын өнімі шығындалады; a2, b2, d2, g2 – сол сияқты екінші түріне де. Ресурстар шығындалудың максималды шектеуге жетудің қолданылады цемента А; арматуры В; еңбекшығыны D және энергия G. Максималды пайданы қамтамасыз ететін S* өнімнің өткізілуінен дайын өнімнің (х1опт , х2опт), шығуын анықтау қажет, егер өнімінің құны 1 түрі - С1, ал а 2 түрі - С2.
1.1 Кестесіндегі есеп шығаруға арналған берілгендер
Кесте 1.1

Парам.

Өлшем бірлігі

Нұсқаулар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

a1

кг

80

75

80

83

71

86

82

75

84

79

a2

кг

170

160

170

170

150

165

170

175

166

168

b1

кг

67

65

67

67

60

75

67

65

67

60

b2

кг

55

50

55

55

60

55

55

50

52

56

d1

чел.–

дн.


30

25

33

38

35

30

31

25

27

29

d2

чел.–

дн.


40

35

40

40

45

40

45

35

37

44

g1

кВт*ч

52

50

52

54

55

56

52

51

53

55

g2

кВт*ч

67

65

67

67

70

67

67

65

66

68

А

кг*103

20

18

19

20

20

22

18

17

19

21

В

кг*103

8

7

5

8

7

8

5

7

6

6

D

чел.– дн*103

6

6

5

6

7

6

5

6

7

6

G

кВт*ч

*103



12

12

10

12

11

12

10

12

11

10

C1

тенге

250

230

250

200

280

250

250

230

240

260

C2

тенге

400

380

400

350

420

400

400

380

370

390

Тапсырма №2

Кәсіпорынның өнімін максималдауға жетудің өнім шығарудың жоспар есебі

Құрылыс заводында үш түрлі конструкция даярлап шығарады, әр түрді былай белгілейміз х1, х2, х3. Құрылыс заводында үш түрлі конструкциясынн шығарады, әр санын былай белгілейміз х1, х2, х3. Бір конструкция түрін шығару үшін әртүрлі бетон қоспасының саны шығындалады, а1, а2, а3. сәйкесі бойынша. Конструкцияны буландыру кезінде бус саны шығындалады, b1, b2, b3 сәйкесінше. Конструкция шығарудың с1, с2, с3 арматуралық қаңқаның шығарудағы еңбек жұмысы және конструкцияның өзін шығарудың d1,d2,d3 еңбек жұмысы. Есеп шығарудың берілгені 1.2 кестесінде берілген.


Кесте 1.2

Парам.

Өлшем бірлігі

Нұсқаулар

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

а1

м3

1,6

1,5

1,6

1,7

1,6

1,4

1,5

1,6

1,7

1,5

а2

м3

1,5

1,3

1,5

1,6

1,5

1,3

1,4

1,5

1,6

1,4

а3

м3

1,9

1,7

1,9

2

2

1,8

1,9

2,1

1,7

1,8

b1

т

0,28

0,25

0,28

0,27

0,28

0,26

0,25

0,25

0,27

0,28

b2

т

0,24

0,22

0,24

0,25

0,22

0,23

0,22

0,24

0,21

0,26

b3

т

0,2

0,18

0,2

0,3

0,2

0,19

0,22

0,23

0,21

0,23

c1

күн-адам

0,25

0,23

0,25

0,26

0,24

0,24

0,26

0,26

0,24

0,25

c2

күн-адам

2,5

2,3

2,5

2,6

2,4

2,6

2,3

2,4

2,6

2,7

c3

күн-адам

0,1

0,2

0,1

0,2

0,1

0,1

0,2

0,1

0,2

0,1

d1

күн-адам

1,9

2

1,9

1,7

1,8

1,9

1,7

1,9

2

1,8

d2

күн-адам

0,15

0,13

0,15

0,13

0,14

0,13

0,15

0,14

0,13

0,15

d3

күн-адам

8

6

8

8

7

6

8

7

6

8

A

м3

200

180

250

220

210

190

185

220

230

240

B

м3

22

20

30

25

27

26

24

27

22

25

C

чел.-дн –

11

10

15

14

13

12

13

14

15

12

D

чел.-дн

210

200

240

230

220

220

210

190

185

200

Арматуралық қаңқасының жасауында С күн-адам аспауы керек, конструкция жасауыныда D күн-адам. Бетон қоспасының максималдық саны А м3 аспауы керек, шығындалған бу саны В т тең болу қажет. ғимарат санын максималды тұрғызу үшін конструкция қай мөлшерде шығаруды анықтау қажет.

Ескерту: a, b, c, d, g, өлшем бірліктері дайын өнімнің өлшем бірлігіне теңестіру керек.

3 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАУДЫҢ ӘДІСТЕМЕСІ
Зертханалық жұмысында 1 және 2 есесптерді шешу қажет. берілгендерді сынақ кітапшаның ақырғы саны бойынша алынады. Есептің моделін ауызша құрастырады. Орындау кезінде оның математикалық моделін құрастыру керек. Моделді екі түрде құрастыру тиісті: әріптерді пайдаланып тұрақты мөлшерде белілеу және сандық мағынада қолдану.

Есептің моделін құрастыру кезінде тұрақты мөлшерлерді белгілеуін латын әріптерін қолданамыз а, b, c, g, тиімтілік критериясын S әрпімен белгілейміз, түрлендірудің айнымаладары - хi әрпімен, регламенттік өлшемдер - yi әрпімен белгіленеді. у өлшемдері технлогиялық процесстердің режимін сипаттайды және х түрлендіру айнымалылардан тәуелді болады. Түрлендіру айнымалылардың оптималды мағынасы хопт тиімділік критериясының минимум және максимум функциясын қамтамасыз етеді. Ыңғайлылық үшін критерияларды S әрпімен белгілейміз, егер де есептің мақсаты инимизациялау болса, ал егер де критерияны максималдау болса S* әрпімен, Мысалы



.

Осы мақсатты басқа да шарт белгісіне жазуға болады:



Құрылысты-техникалық есептердің шартын келесі мысалда қарастырамыз.


МЫСАЛ: Диірмен жұмысының оптималды режимін таңдау
Су диірменінде су айнымалысын әктаспен үгіп тастайды. Үгіп тасталған өнімнің сапасына екі регламент талаптарын ұсынады:

1) дайын өнімнің ылғалдылығы у1 минималды мүмкін а1 – н кем болмауы керек және максимпалды а2 көп болмауы керек.

2) у2 көрсеткіші түйіршікті метрленгеннің құрамы жеткілікті масикмалдыдан көп болмауы керек. Тексерулер көрсетті, у2 көрсеткіші мен (х1) әктас ағымы және (х2) су айналымы сәйкестікте сипатталады:

У2=bo+b1x1+b2x2 (1.1)

Диірменге әктасты жіберу жолдың қасиеті, а4 аспау үшін х1 әктас ағымын өткізбеу. Осы шектеуліктрерді орындамауы аварияға әкеледі. Дайын өнімі бойынша агрегаттық өндірістің максималдығына сәйкес (әктас және су шығыны) ауыспалы айнымалылардың х1опт және х2опт оптималды мғынасын анықтау қажет. Диірмен арқылы өтетін материал ағымы неше ғұрлы көп болса, сол ғұрлым электроэнергия қолданыс үлесті шығыны аз кететіні белгелі. Бастапқы әктас ылғалдылығы – b3.

Алғашқы шарттар:

а1=36%, a2=46%, a3=30%, bo=14,5%, b1=0,15% час/т, b2=0,10% час/т, b3=5%, a4=70 т/час.

Есептің тиімділік критериясы – жалпы материал ағымы диірмен арқылы неғұрлым көп ағымы болсы, соғұрлым жақсырақ болады. Демек



бұл шарт белгісі мына түрде жазамыз:



(1.2)

Дайын өнімнің у1 ылғалдылығы әктас шығынан және ( х1 және х2)судан тәуелді болады. Материалдық баланстың теңдеуі мына өлшемдерден байланысты:



Отсюда


Регламенттік шектеулерді жазамыз:



және авариялық:



теңсіздік шектеулігін түрлендіреміз:



(1.3)

Есеп шартының моделін аламыз функция мақсатын (1.2) және (1.3) сәйкестігін толықтырсақ.

Тұрақты өлшемдердің сандық мағынасын қолана отырып есеп моделі мындай болады:

(1.4)

Жүйені турнедіргеннен кейін модельдің қорытынды түрі:



(1.5)
4 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫСТЫҢ ОРЫНДАУ ТӘРТІБІ


  1. Математикалық түрге инженерлік құрылысты-техника есептің ауызшадан ауыстыру.

  2. Есепті ыңғайлы түрде шешу үшін алынған теңдікті түрлендіру қажет. Есеп шартының моделін құрастырыңыз, алдымен оның тұрақты өлшемдерді әріптік түрде қолдыну, содан кейін оның сандық мағынасын.

  3. Әр айнымалы мәнінің өзгерісіне жеке срез алынған мақсаттық функциясының фформасын зерттеңіз.

5 БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ




  1. Есеп шартының негізгі этаптарын атаңыз?

  2. Есеп шартының математикалық моделі нені құрайды?

  3. Шектелген теңдеулер не білдіреді?

  4. Теңсіздік шектеулігі не білдіреді?

  5. Есеп шартының моделіне тиімділік критериясының таңдауы қалай әсерін тигізеді?

Есептің мазмұны:




  1. Есептің атауы және мақсаты.

  2. Есептің ауызша сипаттамасы.

  3. Жалпы түрде есеп шартының математикалық моделі (әріптік түрде)

  4. Берілгеннің сандық мағынасын қолданып есеп шартының математикалық моделі.

  5. Мақсат функциясының зерттеуінің нәтижесі.

6 ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ



        1. Баженов Ю.М. Технология бетонов. – М.: Высшая школа,1978.-

455 с.

        1. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали. – М.: Стройиздат, 1973. – 392 с.

        2. Шенброт И.М., Антропов М.В., Давиденко К.Я., Распределенные АСУ технологическими процессами. – М.: Энергоиздат, 1985. 240 с.

Каталог: arm -> upload -> umk
umk -> Жұмыс бағдарламасы қазақстан тарихының тарихнамасы пәні бойынша 050203-Тарих мамандығының студенттеріне арналған
umk -> Программа дисциплины Форма для студентов ф со пгу 18. 2/07
umk -> Жұмыс бағдарламасы шет елдер тарихының тарихнамасы пәні бойынша 050203-Тарих мамандығының студенттеріне арналған Павлодар
umk -> АќША, несие, банктер
umk -> Жұмыс оқу бағдарламасының титулдық парағы
umk -> Web-технологияныњ ±ѓымдары
umk -> Программа дисциплины для студентов
umk -> Ф со пгу 18. 2/05 Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
umk -> Јдістемелік нўсќаулыќ


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет