Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Техническая информация содержит данные об основных параметрах машин (производительность, скорость рабочих органов, установленная мощность, масса, габариты и т.д.).
Экономическая информация содержит данные о стоимости машин, затраты на амортизационные отчисления, все виды ремонтов, топливо и т.д. На основе выбранного или синтезированного критерия оптимизации устанавливаются зависимости между показателями механизированного процесса и параметрами процесса, при этом предварительно определяется набор параметров. Следует всегда стремиться к наиболее полному охвату всех сторон исследуемого механизированного процесса, а с другой стороны — и к простоте описания. Этот этап должен включать: установление системы параметров, определяющих исследуемый процесс — выбор показателей; определение соотношений, связей между параметрами и показателями. Соотношения, выраженные в содержательном описании словесно, облекаются на этом этапе в математическую форму. Характерные для системы закономерности записываются в виде формул и уравнений. В соответствии с характером исходной информации условия оптимизации можно подразделить на три вида: детерминированные — вся исходная информация задана однозначно; Вероятностные — исходная информация задана с заданной вероятностью; Неопределенные — некоторые случайные факторы не определены, т.е. отсутствует вообще какая-либо информация по ним. Зависимости, используемые при решении задач комплексной механизации строительства, как правило, представляют собой уравнения, получаемые в результате обработки статистической информации. Одним из эффективных методов установления связей отдельных составляющих целевой функции от расчетных параметров является метод математической статистики — корреляционно-регрессионный анализ. Корреляционный анализ вместе с регрессионным решает три различные, но связанные между собой задачи: ,— коэффициент корреляции оценивает силу связи; — уравнение регрессии - ее форму; — с привлечением оценки достоверности определяется реальность существования связи. Построение модели. При комплексной механизации различных процессов в различных условиях строительства необходимо на определенном этапе исследования отвлечься от реальной действительности и построить формализованную схему процесса (системы) — модель (математическую, имитационную), позволяющую ограничить число факторов, от которых зависит характер рассматриваемого процесса работы машин, выделить основные и исследовать их.
Наличие модели — необходимый признак зрелости дисциплины. Особенно это характерно в последнее время, время перехода от эмпирических фактов к теоретическим, фундаментальным знаниям, осуществляемым с помощью обобщения, абстракции. В модели излагается сущность происходящего процесса, она является отражением реальной исследуемой системы и одновременно абстрагируется от несущественных и второстепенных свойств и связей. Модели дают возможность исследовать и имитировать особенности функционирования машин в любых возможных условиях. При этом их параметры и параметры окружающей среды можно варьировать для получения любой обстановки, в том числе и нереализуемых в натурных экспериментах, таким образом, уменьшая потребность в сложных исследованиях, как при проектировании механизированных процессов, так и в процессе эксплуатации машин. Математическая модель является результатом формализации процесса работы машин на базе принятого критерия оптимизации, т.е. построения четкого формального математического описания процесса с необходимой степенью приближения к действительности. Под математической моделью будем понимать совокупность соотношений (например, формул, уравнений, неравенств, логических условий, операторов и т.д.), определяющих характеристики состояний механизируемого процесса. Чтобы построить формализованную модель функционирования системы, процесса, необходимо увязать качественные и количественные проявления элементов системы, влияние окружающей среды на систему, процесс, а также их влияние на выбранный критерий оптимизации. Это может привести к необходимости построения очень сложной модели, отличающейся большой многофакторностью и многомерностью, а, следовательно, и большой сложностью для выработки оптимальных решений. В этих условиях строят совокупность взаимосвязанных моделей, каждая из которых может быть эффективно исследована, с учетом имеющихся взаимосвязей.
Исследование модели. Существует много различных методов исследования: эвристические и математические, точные и приближенные, качественные и количественные, логически строгие и нестрогие, базирующиеся на определенных гипотезах и допущениях. Эвристические методы основаны на использовании совокупности знаний, (опыта, интуиции, интеллекта) с помощью не формализуемых алгоритмов, которые отражают внутренние (часто подсознательные) мотивы предпринимаемых действий, не поддающихся описанию. Математические методы основаны на использовании формализуемых алгоритмов, определенного математического аппарата для решения некоторого класса задач. Среди математических методов исследования выделяют: аналитические, численные и имитационные, основанные на широком использовании ЭВМ с учетом и имитацией случайных факторов. Аналитические методы хотя дают и упрощенную, но наглядную картину исследуемой системы, процесса и характеризующих его величин. Их рекомендуется использовать в первую очередь, если возможно, даже с некоторыми допущениями, особенно на начальных этапах исследования. Аналитическая модель может включать часть информации в виде уравнений регрессий различного вида, в виде формул, постоянных. Так, в процессе оптимизации определяются зависимости всех групп затрат от исходных переменных.
Для поиска оптимума необходимо продифференцировать целевую функцию по искомому переменному, полученное выражение приравнять к нулю и решить его относительно искомого переменного .
Если допущена погрешность в определении величины , то это никак не скажется на определении оптимального искомого параметра. Рассмотрим ту часть целевой функции, которая зависит от искомых переменных, эта часть запишется в таком виде:
Если мы допустили погрешность в 50%, т. е. ошиблись в определении параметров в 1,5 раза, то значение целевой функции определится с погрешностью 22%, в свою очередь, это может повлиять на параметры задачи (модели) оптимизации, лежащей выше на уровень, на котором х„^, определится с погрешностью 11%, а погрешность целевой функции составит всего 5,5%. Исследование процесса при помощи численных методов менее наглядно по сравнению с аналитическим, но класс моделей, пригодных для исследования данными методами, значительно шире. Результатом исследования процесса оптимизации комплектования машин численными методами являются таблицы (графики) значений искомых величии. Применение ЭВМ в этом случае ограничивается лишь автоматизацией вычислений -— автоматическим воспроизведением выбранного числового метода. Для функции одной переменной, имеющей в интервале исследования один экстремум, применяются методы дихотомии, Фибоначчи, золотого сечения и т.д., для функций нескольких переменных — метод поочередного изменения параметров, градиентов, наискорейшего спуска, сопряженных градиентов, математического программирования и т.д. При реализации методов случайного поиска производится имитация происходящих событий с сохранением их логической структуры и расположения их по времени с намеренным использованием случайных величин и процессов. Из методов случайного поиска (статистических методов) используются: ненаправленный случайный поиск (метод JVloirre-Карло), направленный случайный поиск без самообучения (поиск с парными пробами) и направленный случайный поиск с самообучением.
Целесообразность моделирования механизируемого процесса на ЭВМ определяется следующими причинами: — неприемлемостью из-за сложности применения аналитических методов исследования модели; — чрезвычайно большим объемом вычислений; — непригодностью всех других методов решения; — возможностью использования процесса построения модели для исследования моделируемой системы. В настоящее* время все большее применение находят методы имитационного моделирования, позволяющие эффективно исследовать сложные вероятностные системы различной природы. Можно выделить ряд преимуществ методов имитационного моделирования перед другими методами; — возможность моделирования достаточно сложных комплексов машин, близость формализованной схемы к физической сущности процессов функционирования реальных комплексов машин; - учет вероятностного характера процессов функционирования и взаимодействия машин комплекса, возможность исследования комплексов машин с различными потоками событий; - учет специфических особенностей процессов функционирования комплекса машин и различного рода ограничений; - получение разносторонней статистической информации о процессе функционирования комплекса машин и его отдельных машин; - возможность моделирования различных режимов функционирования комплекса машин, исследования крайних случаев и различных гипотетических комплексов машин. Широкое использование методов имитационного моделирования связано и с совершенством самого аппарата (инструмента) моделирования: — применением унифицированных формализованных схем для описания структуры системы и процессов функционирования элементов; — проблемной ориентацией моделей, состоящей в наиболее полном учете особенностей систем определенного вида, например систем массового обслуживания; — универсальностью имитационных моделей для исследования достаточно широкого круга задач. Вопросы для самоконтроля 1. Назовите основные состояния системы "объект — технология — комплект машин".
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 377; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.172.94 (0.027 с.) |