Стохастические модели для управления потокораспределением в инженерных сетях (на примере систем водоснабжения)

• Автор: Бахрамов, Умарходжа
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 178 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ Ц
ГЛАВА I. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРУБОПРОВОДНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ II

1.1. Моделирование потокораспределения в инженерных сетяхII

1.2. Оптимальное управление развитием инженерных сетей

1.3. Математические модели окружающей среды

1.4. Основные задачи исследования .

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

2.1. Алгоритм моделирования процессов потребления целевых продуктов

2.2. Моделирование случайного процесса изменения структуры инженерной сети.

2.3. Выводы
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ СЕТЕЙ
ПРИ СТОХАСТИЧЕСКОМ ХАРАКТЕРЕ ИЗМЕНЕНИЯ.НАГРУЗОК . ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
3.1. Математическая модель стохастического потокораспределения в трубопроводных инженерных сетях. . .
3.2. Имитационное моделирование инженерных сетей.Оценка точности математической модели
3.3. Программное обеспечение разработанного метода моделирования .
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТОХАСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ
УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОРАСПРЕЛ.ЕЛЕНИЕМ.ЮЛ
4.1. Алгоритм расчета коэффициента распределения нагрузок при изменении структуры сети.
4.2. Оперативное управление режимами работы активных источников с использованием модели стохастического потокораспределения
4.3. Алгоритм оптимального управления развитием сетех систем водоснабжения .
4.4. Программное обеспечение расчета требуемых характеристик активных элементов сети
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Основная цель функционирования инженерных сетей состоит в обеспечении потребителей некоторыми целевыми продуктами (вода, газ, тепло) [ ], транспортируемыми от источников и сооружений по его обработке (кондиционированию). В работах Евдокимова А. Г. [], при разработке моделей алгоритмов оперативного управления инженерными сетями введено разделение трубопроводных систем энергетики на подсистемы, включающие собственно инженерные сети и объекты окружающей среды, к которым относятся источники и потребители целевого продукта. Такое разделение весьма удобно и для целей настоящей работы, так как позволяет отдельно ставить и решать задачи математического моделирования подсистем, в которых возможно (или необходимо) управляемое изменение параметров элементов (сети),, и подсистем, для которых управляющие воздействия невозможны (окружающая среда) и требуется лишь адекватное их описание, с целью определения наиболее характерных показателей, подлежащих нормированию. МЛ). Х.У ,ХеМ . При этом среди м можно выделить 7ПС1Х элемент (корень дерева). ЯШ, З, І), с 1. ИС; ? Инженерную сеть, как сложную систему, можно представить также и в виде автомата (пятерки). X - (х, ? Л), (і. А - функция выходов. Любая трубопроводная инженерная сеть описывается [ дз] некоторым оператором Т , связывающим входные т и выходные |У| переменные, каждая из которых задается вектором с размерностью, зависящей от количества выходов (точек подачи целевого продукта в сеть) и входов (точек передачи продукта потребителям). Оператор ? В реальных условиях для большинства видов трубопроводных инженерных сетей характерно то, что вектор входных переменных № , а также структура сети Уа? В связи с тем, что некоторые факторы изменяются циклично (так как определяются суточным и недельным ритмом деятельности человека), а также в связи с тем, что число потребителей непрерывно увеличивается (новое строительство зданий и сооружений) параметры вектора 1/1 в общем случае определяются нестационарным случайным процессом [^,,/*з]. Кроме того, и структура инженерной сети 1^(/), построенной из элементов характеризующихся различными параметрами надежности функционирования, в каждый момент времени различна и в общем случае может быть описана случайным процессом, параметры которого зависят от потоков (интенсивностей) отказов и восстановлений различных элементов. Таким образом, и вектор выходных переменных систем (^1“ =/[Ш] является случайным, то есть режимные параметры (подача целевого продукта, давление на источниках питания) могут быть в отдельные моменты времени определены лишь с некоторой вероятностью. При этом для задач оперативного управления функционированием трубопроводных инженерных сетей необходимо иметь адаптивные (изменяющиеся в процессе управления) алгоритмы построения оператора Р , так, чтобы различие между прогнозом У и его текущим значением У было наименьшим [^з]. Дополнительные трудности разработки методов математического моделирования инженерных сетей связаны с тем, что в реальных условиях очень сложно организовать проведение экспериментального изучения условий и параметров их функционирования. Весьма сложным является наблюдение за структурой системы, особенно в части состояний пассивных элементов, число которых в 1,5-2 раза [1] превышает число входов системы. Практически невозможным является и одновременное измерение значений последовательной (расход целевого продукта), и параллельной (потеря давления) переменной для всех пассивных (участки трубопроводов) элементов системы. Сложность разработки математических моделей связана и с тем, что в полном виде данные о структуре инженерной сети $ практически никогда не используются в проектной практику здесь применяют так называемые ! В расчетные схемы включается лишь до -$ общего числа пассивных элементов, при этом для каждого из них с целью получения адекватной модели приходится использовать не реальные параметры, а некоторые условные, найденные при решении задач идентификации модели инженерной сети [2,,,] . В связи с этим, даже в случае выпо лнения каких-либо экспериментов на инженерной сети получаемые данные используются весьма ограничено.