Олий таълим тизими педагог ва раҳбар кадрларини қайта тайёрлаш ва уларнинг малакасини оширишни ташкил этиш бош илмий методик маркази

Таянч иборалар: тизим, жараён, модел, компьютер модел, объект, поғоналар, элементлар, аппарат, технологик линия, квазиаппарат

Оптимал ечим қидиришнинг ўзига хослиги

Ечим ва қарор - инсон томонидан қабул қилинади, моделлар тўғри ечим қабул қилиш учун ёрдам беради. Ушбу мавзуда, қўшимча равишда, модел ҳақида тушунча ва математик ва компьютер моделларни формаллаштиришга эътибор қаратилади.
Мавзунинг асосий мақсади технологик жараён ва тизимларни моделлаштиришга тингловчиларнинг яна бир бор эътиборини қаратишдир. Мавзу жараён ва тизимларни моделлаштиришнинг янги кўппоғонали усули билан кенгайтирилган.
Моделлаштиришга қуйидаги талаблар қўйилади:
1. Оригиналга нисбатан моделда тажрибалар тез амалга оширилиши керак. Улар оддий, қулай, тежамли ва хавфсиз бўлиши керак.
2. Моделлаштириш натижаларини оригиналга ўтказишнинг қатъий қоидалари бўлиши лозим.
3. Модел структураси, тузилиши ва қўлланиши моделлаштиришнинг асосий мақсадларига мос келиши керак.
Кўп босқичли компьютер моделлаштириш усуллари технологик жараён, аппаратлар, тармоқ ва тизимларни ўрганиш ва ривожлантириш тўғрисидаги фанларни янги сифат даражасига кўтариш имконини беради.
Компьютер моделлари тежамлилиги билан ажралиб туради, улар ҳавфсиз, текширилаётган параметрлар диапазони кенг. Ҳисоблаш техникасининг ривожланиши ҳисоблашларини тезлигини, моделлаштириш оддийлиги ва қулайлигини янада оширади.
Жараён ва тизимларни математик ва компьютер моделлаштириш усуллари:
Математик ва компьютер моделлаштиришнинг қуйидаги улубиётларга умумлаштириш мумкин: Ўз навбатида ҳар бир улубиёт бир нечта усулларни ўз ичига олади.

Параметрларнинг ўзаро боғланишлари аниқлангандан сўнг оптимал тизимни қидиришга ўтиш мумкин [6]. Оптималлаштиришнинг маъноларидан биттаси ечимлар тўпламидан энг мақбул ечимни танлаш, деб тушунилади. Айрим ҳолларда бундай ечимлар тўпламини шакллантириш мумкин, айрим ҳолларда иложи бўлмайди,бунда ечимларни кетма- кет топиб, оптимал ечим томонига қараб силжиш лозим бўлади. Бундай ҳолларда компьютер моделларидан фойдаланиш, ҳисоблаш экспериментларини ўтказиш яхши натижа беради. Оптимал ечим қидирилишиматематик оптимал нуқтага кетма- кет яқинлашишдан иборат бўлади.

Оптимал ечим топишда қуйидаги тартибни тавсия этиш мумкин:

• 
  Оптималлаштириш масаласининг қўйилиши. Бу иш оптимал ечим қидириш муаммосини аниқлашнинг асосий қисмидир. Тизимда кўп босқичли таҳлилдан фойдаланиш, тизим ичидаги тизимчалардан бошлаб жараёнларни ўрганишни амалга ошириш кўп босқичли оптимал ечимларни топиш имконини беради.
  
• 
  Оптималлаштириш мезонини (критерий) ва шартларини танлашэнг аввало, корхона даромадини ҳисобга олишдан келиб чиқади.Кўпинча корхона даромадини максимал қилишга интилиш керак,
  

Даромад=(Н - Тн)*Ммmax

Даромад ўз навбатида Н -маҳсулот нархи,Тн - маҳсулот таннархи,Мм -маҳсулот миқдорларидан ташкил топган.

Оптималлаштириш мезонида даромад аниқланиши учун уни ташкил этувчи мезонлартаҳлил этилиши керак. Муҳандислик ҳисобининг кўп ҳолларида Н -маҳсулот нархи ўзгармас деб қабул қилинади, унда тизимишлашининг самарадорлигини ошириш ёки маҳсулот таннархиникамайтириш талаб қилинади. Бундан келиб чиқиб, маҳсулот таннархини камайтиришга ёки тизим ишининг самарадорлигини оширишга қаратилган тизим ёки жараён кўрсаткичлари (мисол учун ашё концентрацияси, ҳарорати, сарфи ёки жараённиҳисоблашда ишлатиладиган коэффициентлар) ҳисобидан оптималлаштириш мезонлари ва шартлари қабул қилинади.

• 
  Мақсад функцияси белгилаш.
  

Уоптималлаштириш мезонининг объект параметрлари орқали боғликлик ифодаси ёки функциясидир.Уни тузишда баённомалар ёки аксариятда компьютер модели асосида оптималлаштириш шартларини ҳисоблаш имконини берувчи математик ифодалар ёки компьютер маълумотлари асос бўлади.

• 
  Оптимал ечим топиш усулини танлаш.
  

Оптимал ечим танлашнинг кўп усуллари таклиф этилган ва бу муаммога кўплаб китоблар бағишланган. Кўп ҳолларда оптимал компьютер моделлари асосидагиҳисоблаш усуллариёки мақсадга йўналтирилган тасодифий қидирув усуллари билан шароитларни топиш онсонроқ бўдади.

• 
  Оптималлаштириш масаласини ечиш- мақсад функцияси асосида, қидирув услубига биноан ҳисоблашлар амалга оширилади. Қўйилган шартларни қаноатлантирувчи ечимоптимал ечим сифатида қабул қилинади.
  

Тизимли таҳлил ва оптимал ечим қабул қилиш усули ҳар хил муҳандлислик технологик тизимлари мисолида амалга оширилган, улар:

-хом ашёга механик ишлов беришнинг (майдалаш, аралаштириш мисолида) икки-уч иерархик сатҳдаги тизимлари;
-уч-тўрт иерархик сатҳдаги иссиқлик алмашув тизимлари;
-беш-олтита иерархик сатҳдаги дистилляциялаш, қуритиш, ректификациялаш;
-олтита-тўққизта иерархик сатҳдаги биоиссиқлик масса алмашувли тизимлар.
Таклиф этилган ёндошувнинг ривожлантирилиши дарслик, монография ва ўқув қўлланмаларда кетма- кет амалга оширилди [2,6,қ1-6]. Технологик жараёнларни автоматик ҳисоблаб, оптимал қарор қабул қилиш учун уларнинг математик-копьютер моделлари албоми ташкил этилди
АЦЕТИЛЕНДАН AЦEТOН OЛИШ РEAКТOРИНИ КВАЗИ РEAКТOРЛАРГА АЖРАТИБ, РEAКТOРЛАРДАГИ ЖАРАЁННИ ТАҲЛИЛ ҚИЛИШ МИСОЛИ

Ацетилендан aцeтoн oлиш буйичa лaбoрaтория яримқурилмa рeaктoри тaшкил қилингaн. Қурилмaгa бир тoмoндaн ацетилен, aзoт, ҳaвo вa сув бeрилaди. Қурилмaдaги рeaктoр ичини чинни булaкчaлaри, кaтaлизaтoр aрaлaшмaси билaн тўлдирилгaн. Жaрaён қaндaйдир 400 ^оС атрофидаги тeмпeрaтурaда боради, шунинг учун рeaктoрни ичигa иситувчи элемент ўрнaтилгaн вa мaьлум бир тeмпeрaтурaдa бoшқaрилиб турилaди. Ҳaр-xил кaтaлизaтoрлaр билaн тaжрибa ўткaзиб, нaтижaлaр oлиниб мaтeмaтик вa кoмпьютeр мoдeлини oлиш мулжaллaнгaн. Бунинг учун реактор тизимли таҳлил қилиниб параметрлари аниқланган. Рeaктoр киришидa ацетилен, aзoт, хaвo вa тoмчилaтиб сув бeрилaди. Рeaктoрдa бeштa пoғонaдa рeaкция бoриб, oxиридa aцeтoнли мaxсулoт олинади.

Демак биз ишни реакторга кираётган ва чиқаётган махсулот ва параметрлани аниқлаш ва қурилмани тизимли таҳли қилишдан бошлаймиз
Ацетиленни гидратациялаш лаборатория қурилмаси технологик линияси ўз ичига жўмрак, ратометр, дозатер, реактор, электриситгич, трансформатор, термопара, потенсиометр, ҳаволи совутгич, сувли совутгич ва ютгични қамраб олади.
Ўта мукаммал математик ва компьютер моделини аниқлашга оптимал шароитни топпиш учун тизимли таҳлил асосида Ацетиленни гидратацияси анализи амалга оширилди.
Бутун технологик жараённи лаборатория қурилмасида ягона бутун кириш ва чиқиш параметрларининг тўплами деб фараз қиламиз. Аввал технологик линияни кириш ва чиқиш параметрларини аниқлаш зарур.

1 – расм. Лаборатория қурилмасининг технологик линияси

2- расм. Объект - лаборатория қурилмасининг технологик линияси
Кириш параметрларига: Сув сарфи, Ҳаво сарфи, босим, ҳарорат, ҳаводаги модда концентрацияси ва бошқа сарф материалларини киритиш мумкин.
Чиқиш параметрларига: суюқ фазани сарфи, ҳарорати, ҳаво сарфи, сатҳ, чиқаётагн оқимдаги асителин концентрацияси ва бошқалар киради.

Ацетелинни гидротация лаборатория қурилмаси

трансформатор

Газни ювиш учун тутгич

Сувли совутгич

Ишчи камера

Ҳароратни ростлаш блоки

Ҳаволи совутпич

Газли фаза

Қаттиқ фаза

Суюқ фаза

катализатор

керамика

термокармон

волтметр

сув

_{ }ҳаво

3-расм. Лаборатория қурилмасининг технологик линиясига тизимли ёндашув

Технологик жараённи чуқурроқ ўрганиш учун кўппоғанали системали анализ принципи қўлланилган. Иэрархик сатҳ система элементининг хар бирини квазиаппарат деб, параметрлари аниқланади. Тизимли таҳлиллашни ривожлантириб, хар бир квазиаппаратда кириш ва чиқиш параметрлари аниқланади.

Кейинги этапда чиқиш параметрлани ва кириш параметрлари ўзаро алоқаларини математик ва компьютер моделлар кўринишида аниқланди.
Квазиаппаратларни оптималлаштириш бўйича кўп поғанали системали анализни амалга оширилади ва асосий объект - технологик линия учун энг яхши шароит аниқланади.