Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Моделирование - Лекция

.pdf
Скачиваний:
48
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
2.2 Mб
Скачать

Математическое моделирование химикотехнологических процессов

Лекция 1. Концепция и основные понятия

Виталий Алексеевич Горбунов

Поведение человека и переход «Модель – Реальный Мир»

Модель в мозгу человека

Реальный мир

Различные философские системы и мировоззрения

Способность к построению модели окружающего мира – необходимое условие разумности живого существа.

2015

Мат. моделирование ХТ

2

Математика и математическое моделирование

Математическое моделирование и математика – это разные виды деятельности.

Требуются различные умения

Трудность математического моделирования состоит не в изучении необходимой математики, а в умении увидеть, где и как эта математика может быть использована.

Математическим базисом моделирования являются вычислительные методы

различной природы.

Основной задачей моделирования является перевод проблем реального мира в математическую форму.

Мир математики!

IF

IF

IF

аксиомы

IF IF

IF

Биология

2015

Мат. моделирование ХТ

3

Основная идея математического моделирования

Любая модель (включая физические модели) может быть определена как упрощенное представление определенных аспектов реальной системы.

Математическая модель – это модель, созданная с использование математических концепций, таких как, функция, уравнение и др.

Создание математической модели подразумевает переход от реального мира к миру абстрактных математических концепций, в терминах и понятиях которых и строится модель.

2015

Мат. моделирование ХТ

4

Основная идея математического моделирования

Отправной и конечной точкой всегда является реальный мир.

Для одной и той же реальной системы могут быть построены различные модели, описывающие её на разных языках и с разной степенью точности.

Одна и та же модель может описывать различные реальные системы.

Любые модели имеют ограниченную область применимости и не могут использоваться за пределами этой области.

Формулировка

Формулировка

Математическое

проблемы на

математической

«решение»

«естественном

модели

модели

языке»

 

 

Письменный отчет

Сравнение

Интерпретация

и/или

математического

математического

презентация

решения с

решения

результатов

реальностью

 

2015

Мат. моделирование ХТ

5

Зачем нужно моделирование?

2015

Мат. моделирование ХТ

6

Зачем нужно моделирование?

2015

Мат. моделирование ХТ

7

Цель моделирования ХТС

Моделирование технологических процессов позволяет:

Найти более эффективные и прибыльные варианты технологического процесса и параметров работы установок

Обеспечить соответствие требованиям охраны окружающей среды

Достичь постоянного и высокого качества продукции

Отладить производственный процесс, найти «узкие места»

Понять, прежде чем вносить изменения

Определить и устранить факторы, мешающие повышению прибыльности производства и технологии

Обеспечить безопасность работы установки

Проанализировать текущие технологические регламенты, оптимизировать работу операторов

Осуществлять мониторинг текущего процесса

Выполнять оптимизацию в реальном времени

2015

Мат. моделирование ХТ

8

Простейшая задача - эмпирические модели

Эмпирические модели – это модели, основанные на экспериментальных данных. В таких моделях устанавливается связь между переменными, исходя из непосредственного

анализа данных и выбора подходящей математической

формулы, которая является компромиссом между точностью

результатов и простотой математического аппарата.

2015

Мат. моделирование ХТ

9

Эмпирические модели

Птица

Масса, кг

Жизнь, годы

 

 

 

Зяблик

0,022

12

 

 

 

Воробей

0,027

12,5

 

 

 

Зимородок

0,045

14

 

 

 

Сорока

0,25

15

 

 

 

Ястреб

0,34

16

 

 

 

Голубь

0,52

17

 

 

 

Сокол

1,0

19

 

 

 

Аист

3,5

24

 

 

 

Беркут

6,0

26

 

 

 

lg L lg a blg M a 19.5

b 0.13

L 19.5M 0.13

a,b

2015

Мат. моделирование ХТ

10