Kimyoviy injiniringda modellashtirish va avtomatlashtirish” fanidan Kurs ishi Kimyoviy injiniring tizimlarini taxlil qilish. Bajardi

Modellashtirish algoritmi

Matematik ifodada tenglamalar sistemasini yechish ketma-ketligini aniqlab hisoblash algoritmini tuzib chiqish kerak bo`ladi. Matematik tenglamalar sistemasini analitik yechish mumkin bo`lsa, unda maxsus modellashtirish algoritmlarini yaratishga zarurat yo`qoladi , ammo kup holatlarda matematik tenglamalar sistemasi murakkab ko`rinishga ega bo`lib, effektiv modellashtirish algoritmi tuzish mumkinligiga qarab, bu modeldan foydalansa bo`lishligi bog’liq bo`ladi. Yana bir asosiy faktorlardan biri, olinayotgan natijalarni fizik mohiyatini yaxshi anglash, effektiv hisoblash algoritmlarini tuzishga yordam beradi.

Ba`zi bir holatlarda murakkab modellashtirish algoritmini EXMda yechish uchun matematik modelni soddalashtirishga to`g’ri keladi. Albatta bu matematik model aniqligini pasaytiradi.
. Kimyo-texnologiya jarayonlari va tizimlarini hisoblash eksperimenti o`tkazish yo`li bilan o`rganish.

Hisoblash eksperimenti to`g`risida tushuncha.

Hisoblash eksperimenti (HE) hisoblash texnikasini texnologik jarayonlarni tadq’iq’otida va loyihalashda ishlatishning eng yuqori formalaridan hisoblanadi. U odatda, texnologik jarayonlarni dastlabki tahlil qilishda va texnologik jarayonlarni sintez qilish jarayonida, ya`ni, loyiha echimlarini tekshirishda va solishtirishda ishlatiladi.
HE deganda, odatda EXM yordamida texnologik jarayonni uning matematik modeli yordamida o`rganish va uning har xil sharoitlarda o`zini tutishini hisoblab chiqish, hamda parametrlarning optimal qiymatlarini aniqlash tushiniladi.
Matematik modellashtirish va HE tadq’iq’ot usullari sifatida fanning kimyo va boshka yo`nalishlarida keng q’o`llanilmoq’da. Bunga sabab, hamma soxada ham loyihalash va boshqarish uchun o`rganilayotgan ob`ekt to`g`nrisida informatsiya kerak bo`lib, shu informatsiya asosida, odatda, shu jarayonlarni boshqarish va loyihalash masalalari echiladi.
Xozirgi vaqtda bizda (chet ellarda ham) katta fizik eksperimentlarni o`tkazish dasturiga albatta HE bosqichini kiritilmoqda. Kutilayotgan natijalarni prognoz qilish maqsadida, dastlabki «hisoblashlar» amalga oshiriladi.
HE ob`ektni o`zida o`tkazilgan tajribaga nisbatan (naturadagi tajriba) ma`lum bir ustunliklarga ega:
1) tajribani nisbatan keng diapazonda, qisqa vaqt ichida o`tkazish imkoniyatining borligi;
2) HE qaysidir «elementar» jarayonlarga xar xil faktorlarni aloxida- aloxida ta`sirlarini aniqlash imkoniyatini beradi;
3) HE ob`ektda o`tkazilgan tajribalarni teoritik prognozlarga mos kelmayotganligi sabablarini jarayonni ko`p marotaba qayta-qayta, turli sharoitlar uchun, hisoblash yoli bilan aniqlashga yordam beradi.
HE bilan echilayotgan masalalarni 4 guruhga bo`lish mumkin:
1. Texnologik jarayonlarni tahlil qilish;
2. Texnologik jarayonlarni sintez qilish;
3. Diagnostika;
4. Prognoz.
Texnologik jarayonlarni tahlil qilish vazifalari.
1. Texnologik jarayonning muvozanatlangan (ustoychiviy) ishlash diapazonini aniqlash, ya`ni, boshqaruv parametrlari qiymatlarini xar qanday o`zgarishlari, kirish parametri qiymatlariga q o`yilgan cheklamalarni buzmaydigan bo`lsin;
2. Har xil texnologik parametrlarning jarayon o`tkazish rejimlariga va uning chiqish parametrlariga ta`sir darajasini aniqlash;
3. Texnologik jarayonning, uning to`g`ri ketayotganligini ko`rsatayotgan
«sezgir nuqta»larini aniqlash;
4. Texnologik jarayonga ta`sirning maqsadga muvofiq yoki muvofiq bo`lmagan kritik vaqt momentlarini aniqlash (ko`pincha uzlukli jarayonlar);
5. Jarayon ko`rsatgichlari sifatiga texnologik jarayon rejimlari va konstruktiv parametrlari o`zgarishining ta`siri aniqlanadi;
Texnologik jarayonlarni sintez qilish masalalariga quyidagilar kiradi:
1. Ishlab turgan texnologik uskunalar uchun texnologik jarayon rejimlarini optimallashtirish;
2. Ishlab turgan texnologik uskunalar konstruktiv parametrlarini optimallashtirish;
3. Optimal texnologik jarayonni loyixalash.
Diagnostika masalalariga quyidagilar kiradi:
1. Texnologik uskunalarning va jarayonlarning ishonchlilik xarakteristikalarini aniqlash;
2. Texnologik jarayonning to`g`ri ishlayotganligini aniqlash;

3-rasm. HTE o`tkazishning umumiy blok-sxemasi.
3. Texnologik jarayonning tashqi ta`sirlardan ximoyalanganligini, ya`ni, uning jarayonga xar xil tasodifiy ta`sirlar bo`lgan xolda yaxshi ishlay olishini tekshirish.
Prognoz masalalariga texnologik jarayonning sifat ko`rsatkichlarini prognoz qilish masalalari kiradi.
XE ni tashkil qilish. Hisoblash-texnologik eksperimenti-HTE.
Hisoblash-texnologik eksperimenti-HTE deganda EXMda ma`lum bir dasturiy kompleks ko`rinishida tadbiq qilingan, real texnologik jarayonni to`g`ri ifodalaydigan matematik model yordamida texnologik jarayonni o`rganish tushiniladi.
HTE ni 2 bosqichga bo`lish mumkin: uni tayyorlash va o`tkazish. HTEni tashkil qilish va o`tkazishni quyidagi ketma ketlikda tasavvur qilish mumkin ( tajriba blok- sxemasi 3- rasmda keltirilgan).

1- Boshlanish;

2- Texnologik jarayonning umumiy ifodasini tuzish; 3-TJ ning matematik modelini tuzish;
4- Masalani yechish algoritmini tuzish;
5- Matematik modelni adekvatlikka tekshirish algoritmini tuzish; 6,7- Algoritm buyicha EXM da dasutur tuzish;
8-Matematik modelni adekvatligini tekshirish; 9-Matematik model adekvat;
10-Matematik model adekvat emasligi sababini aniklash va korrektsiya kiritish; 11-HTE o`tkazish algoritmini tuzish;
12- Algoritm bo`yicha EXM da dastur tuzish; 13-HTE ni o`tkazish;
14- HTE ni natijalarini qayta ishlash va tahlil qilish; 15- Loyiha echimlarini generatsiya qilish;
16- Parametrlarni loyiha echimlariga yaq’in qiymatlarida tajriba o`tkazish mumkin;
17- SHu qiymatlarda model adekvatligini tekshirish; 18- Matematik model adekvat;
19- Loyiha echimlarini qabul qilish;
20- Tamom.

Texnologik jarayonlarni matematik modellarini tuzishda ba`zi bir hollarda shu jarayonning avval tuzilgan modellaridan, ular uchun tuzilgan dasturlaridan foydalanishimiz mumkin.

Xulosa.
Zamonaviy ishlab chiqarish bu - axborotlashtirilgan boshqarish tizimlari va kommunikatsiya, moliya - iqtisodiyot va marketing xizmatlari, ilmiy texnologik hamda loyihalash markazlarining kimyo-texnologik bosqichlar majmuidir. Raqamli texnika va ma'lumot qayta ishlash usuilarining intensiv rivojlanishi natijasida kimyoviy, neft-kimyoviy hamda ulaming ichki komplekslaridagi axborotlashtirilgan boshqarish tizimlari va axborot uzatish jarayoninng funksionallik ahamiyati tobora oshib bormoqda. Kimyotexnologik jarayonlarning (KTJ) analizi va sintezi masalalarini yechishda, shuningdek, bu jarayonlardagi boshqarish tizimlarini qurish masalalarida matematik modellashtirish usullarini kodlash maqsadga muvofiqdir.
Texnologik qurilmalar quvvatlarining ahamiyatli darajada o‘sishi tashqi va ichki energiya resurslaridan optimal foydalanish bilan bog‘liq qator masalalarning yuzaga kelishini belgilaydi. Shuning uchun ham amaldagi jihozlarni takomillashtirish va yangilarini loyihalashda asosiy e'tibor texnologik va konstruktiv parametrlarni hisoblashning aniq usullarini ishlab chiqishga qaratiladi. Ko'rsatilgan masalani yechimi matematik modellashtirish usullarini takomillashtirish va ularni tadqiqot amaliyoti va loyihalash ishlariga tatbiq etish asosida yotadi.