|
Глава 3. Программное обеспечение имитационного модели-
рования.
Приведен обзор программного обеспечения имитационно-
го моделирования. Описаны возможности математических пакетов, а
именно Mathematica, Maple, MatLAB, Mathcad, Statistica, их достоин-
ства и недостатки; отмечена привлекательность средств разработки
законченных приложений для операционной системы MS Windows и
имитационного моделирования (Delphi, MS Visual Basic) их возмож-
ности и недостатки.
Отмечено, что математические пакеты для имитационного мо-
делирования - это системы, среды, языки типа Mathematica, Maple,
MatLAB, Mathcad, а также семейство систем статистического анали-
за данных, например, Statistica, и др. Рассмотренные пакеты про-
грамм обладают средствами выполнения различных численных и
аналитических математических расчетов, от простых арифметиче-
ских вычислений и методов корреляционного
и
регрессионного ана-
лиза до решения уравнений с частными производными, а также за-
дач: оптимизации, проверки статистических гипотез и конструиро-
вания математических моделей.
5
Глава 4. Имитационное моделирование процессов, проте-
кающих при брожении полуфабрикатов хлебопекарного произ-
водства.
Глава посвящена экспериментальным исследованиям про-
цессов, протекающих при брожении (созревании) полуфабрикатов
хлебопекарного производства, результаты исследований обработаны
на ЭВМ, сделаны выводы и рекомендации.
Технология производства хлебобулочных изделий рассматрива-
ется как сложный биотехнологический процесс, который состоит из
шести этапов: приема и хранения сырья; подготовки сырья для про-
изводства; приготовления полуфабрикатов; разделки, формования и
расстойки тестовых заготовок; их выпечки; хранения готовых изде-
лий и отправка их в торговую сеть.
Технологический процесс производства хлебобулочных изделий
представляется совокупностью операций, процессов и преобразова-
ний, обеспечивающий переход сырья в полуфабрикаты и готовые
изделия. Он характеризуется большим количеством разветвляющих-
ся и соединяющихся потоков вещества и энергии, сложен по струк-
туре, обладает многомерностью, значительной неопределенностью и
случайным характером изменения параметров.
При системном подходе исследования технологических про-
цессов хлебопекарного производства особый интерес представляют
структурные и параметрические модели, а также граф целей и задач
этого производства.
В диссертации технологический процесс производства хлебо-
булочных изделий представлен в виде графа целей и задач. Верши-
нами графа А, В, С, Д, Е, F являются цели подсистем, а ребрами
(связями) АВ, ВС, CD, DE, EF - задачи, которые необходимо вы-
полнить подсистемам для достижения поставленных целей. Цели
графа определяются целью всей системы и последовательностью
операций для ее достижения. Задачи обусловлены физическими,
коллоидными, биохимическими, микробиологическими, деформа-
ционными, теплофизическими и другими процессами (преобразова-
ниями), которые протекают в системе для достижения поставленной
цели. Целью системы хлебопекарного производства является мак-
симальный выход хлебобулочных изделий оптимального качества.
Поэтому предлагается рассматривать технологический процесс
хлебопекарного производства от выхода ко входу, т.е. А, В, С, D, Е,
начиная с конца. Подсистема D подразделяется на D
1
и D
2
(т.е.
двухфазное тестоприготовление).
Подсистема D
1
- характеризуются процессами дозирования и
смешивания воды, основного и дополнительного сырья, жидкого по-
6
луфабриката согласно рецептуре, механической обработкой теста и
созревание его.
Подсистема D
2
- определяются процессами дозирования и
смешивания воды, основного и дополнительного сырья согласно
рецептуре, механической обработкой полуфабриката (опара, заква-
ска и др.) и созревание его.
Основными подсистемами следует считать D
1
и D
2
, в которых
формируются структура, вкус и аромат хлебобулочного изделия.
Этап приготовления полуфабрикатов
представлен подсисте-
мами D
1
и D
2
. Характерными процессами для подсистем D
2
и D
1
- это
процессы набухания и растворения, ферментативного гидролиза,
размножения и метаболизма бродильной микрофлоры, деформации
полуфабрикатов и др. Для этого этапа характерно двухфазное тесто-
приготовление, которое определяется подсистемами D
2
(приготовле-
ние и созревание жидких полуфабрикатов) и D
1
(приготовление и со-
зревание теста).
Главное назначение подсистемы D
2
заключается в размножении
и метаболизме бродильной микрофлоры с оптимальной концентра-
цией и бродильной активностью, обеспечивающей необходимую
подъемную силу полуфабрикатов.
Основное назначение подсистемы D
1
- образование и накопле-
ние необходимых веществ-предшественников, обеспечивающих в
дальнейшем получение продуктов, которые формируют приятный
вкус и аромат, а также равномерную структуру мякиша.
Рассмотрим подробно подсистему D
1
(однофазный способ при-
готовления и созревания теста), как наиболее важную при производ-
стве хлебобулочных изделий. Ее цель - получить тесто оптимально-
го состава и свойств при заданной производительности и минималь-
ных затратах сырья.
Цель и задачи подсистемы D
1
(как системного объекта) целесо-
образно представить с помощью сетевой модели, которая отражает
последовательность и логическую взаимосвязь операций и процес-
сов, протекающих в тесте при его созревании, в терминах теории
графов. Вершины графа а, Ь, с, d, e, f (рис. 1) характеризуют цели
операторов и процессоров (элементов подсистемы), а ребра ab, be,
cd, de. e f - задачи, поставленные перед ними. Цели графа определя-
ются последовательностью и назначением операций тестоприготов-
ления, а задачи - коллоидными, биохимическими и микробиологи-
ческими процессами (преобразованиями), а также оптимальными ус-
ловиями, необходимыми для протекания их.
7
Рис.2. Операторная модель подсистемы D
1
Функциональные назначения процессоров и операторов, из кото-
рых синтезирована подсистема D, (см. рис. 2), приведены в таблице 1.
Операторная модель достаточно полно описывает содержание
подсистемы, ее структуру, происходящие в ней процессы, их после-
довательность, а также материальные и информационные потоки, их
связи между элементами подсистемы и ее внешней средой.
8
Do'stlaringiz bilan baham: |
