Структурно-параметрический синтез моделей многокритериального поэтапного выбора решений в технологических системах

• Автор: Чикунов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 173 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПОЭТАПНЫЙ ВЫБОР В ЗАДАЧАХ СИНТЕЗА РЕШЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.

1.1. Актуальность решения задач поэтапного выбора в технологических системах.

1.2. Существующие подходы и методы выбора в моделях оптимизации по совокупности критериев.

1.3. Особенности и методы решения дискретных задач поэтапного выбора

в технологических системах.

1.4. Модели выбора решений в условиях функционирования систем

1.4.1. Механизмы и отношения рационального выбора вариантов технологических систем.

1.4.2. Модели выбора на основе экстраполяции экспертных оценок

1.5. Выводы и задачи исследования

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ МОДЕЛЕЙ ВЫБОРА ПРИ ПОЭТАПНОМ 0ИСКЕ ЭФФЕКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.
2.1. Системная модель многокритериального поэтапного выбора решений
в технологических системах.
2.2. Модели декомпозиции графа и синтеза интегральных решений
2.3. Синтез механизма многокритериального поэтапного выбора решений
в технологических системах.
2.4. Анализ возможных ситуаций при поэтапном выборе решений по совокупности критериев.
2.5. Экстраполяция экспертных оценок в моделях многокритериального поэтапного выбора эффективных решений
2.5.1. остроение бинарного отношения предпочтения экспертов.
2.5.2. Построение оценочной функции полезности.
2.6. Выводы
ГЛАВА 3. АЛГОРИТМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПОЭТАПНОГО ВЫБОРА РЕШЕНИЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.
3.1. Алгоритмическая реализация механизма многокритериального поэтапного выбора
3.1.1. Многокритериальный алгоритм поиска нехудших путей в ациклическом графе.
3.1.2. Обобщение алгоритма ФордаБеллмана на случай нескольких критериев
3.2. Обобщенный алгоритм поэтапного выбора эффективных решений
в технологических сист емах.
3.3. Модификация алгоритма линейной свертки критериев.
3.4. Алгоритмы подготовки исходных данных.
3.4.1. Алгоритм расшивки кратных дуг
3.4.2. Алгоритм перенумерации вершин графа
3.5. Выводы.
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛЕЙ
МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПОЭТАПНОГО ВЫЬОРА РЕШЕНИЙ В ТЕХ1ЮЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
4.1. Пакет прикладных программ многокритериального поэтапного выбора эффективных решений.
4.2. Вычислительные эксперименты результатов исследования.
4.2.1. Оценка вычислительной сложности многокритериальных алгоритмов поэтапного выбора
4.2.2. Оценка трудоемкости много и однокритериадьиых алгоритмов, используемых в задачах поэтапного выбора решений в
технологических системах
4.2.3. Анализ численных результатов применения метода экстраполяции
экспертных оценок в многокритериальных алгоритмах поэтапного выбора
4.3. Практическая реализация результатов исследования. Поэтапный выбор при оптимизации функционирования кристаллизационного отделения в производстве сахара.
4.4. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В , 3 показано, что задачи выбора оптимального варианта ТС в условиях технического перевооружения, выбора оптимальной структуры линии, оптимального размещения технологического оборудования на заданных площадях, проектирования в условиях гибких автоматизированных производств и многое другое в общих чертах можно свести к задаче выбора оптимального варианта ТС, ТГ которой представляет собой поэтапное изменение объекта производства с дискретными значениями параметров и формально описать в виде модели 1. Рассмотрим теперь задачи, связанные с проблемами оптимального управления действующими технологическими системами. В пищевой, химической и многих других отраслях промышленности весьма широко распространены так называемые многостадийные ТС с управлением на каждой стадии , где принцип последовательной поэтапной переработки сырья является, по существу, основным. В качестве стадии принимается один из элементов, на совокупность которых можно провести разбиение процесса ТС как во времени развития, так и в пространстве изменения его параметров. Ч ЧХГР
стадией понимается некоторый заранее выбранный отрезок времени, а во втором отдельный аппарат в технологической цепи производства, элемент данного аппарата или один из этапов проектирования в общем комплексе проектных работ. Стадии в процессе могут быть однородными и неоднородными. Процесс с однородными стадиями представляет собой последовательное изменение состояния объекта во времени либо состоит из последовательности однотипных аппаратов например, каскад реакторов, выпарная станция, в которой соответствующий поток сырья проходит последовательную переработку. Примером процесса с неоднородными стадиями является технологический участок производства, на котором исходное сырье последовательно перерабатывается в аппаратах различных типов например, реактор абсорбер ректификационная колонна. В целом же ТП может представлять собой не только последовательную переработку сырья, но и разветвления и возвраты различных материальных потоков. Состояние от дельной стадии процесса ТС можно охарактеризовать совокупностью величин, которую называют выходом или переменными состояния стадии о ю,,о7. Если выход стадии служит входом для следующей стадии, го для последней совокупность выходных параметров предыдущей стадии уже определяет состояние входа ц ,. Кроме входных и выходных переменных на каждой стадии необходимо выделять группу управляющих воздействий или управление С, . Сь ри отсутствии управления на стадии выделение се теряет смысл, поскольку в данном случае выход стадии однозначно характеризуется ее входом и она не может рассматриваться как управляемое звено. МЧ,,Чь. Зависимости со ю1 ,. Сз,. Однако часто при решении реальных задач оптимизации отсутствует явная непрерывная зависимость выходных параметров от входных и управляющих или она недостаточно адекватно описывает оптимизируемый объект, а имеются только отдельные экспериментальные данные типа входвыход, например, если зависимости о, ,,ь,, г описаны в виде таблиц. В этом случае ММ стадии процесса представляет собой черный ящик. Многие процессы ТС с распределенными параметрами, которые на первый взгляд нельзя представить как многостадийные изза непрерывности изменения величин, определяющих их состояние и управление, могут быть описаны как предельный случай многостадийного процесса, если в качестве отдельной стадии принять достаточно малый элемент, аналогично тому, как при решении дифференциальных уравнений численными методами используется их конечноразностная форма. То есть, практически любой непрерывный процесс можно рассматривать как дискретный с достаточно большим числом стадий . ЭВМ интегрирование дифференциальных уравнений, описывающих данные процессы, обычно выполняется с применением разностных методов, по существу заменяющих непрерывный процесс его дискретным приближением. Таким образом, широкое распространение ТС, ТП которых представляют собой последовательное количественное иили качественное изменение объекта производства с дискретными значениями параметров, приводит к тому, что решение задач поэтапною выбора оптимальных вариантов ТС в условиях их функционирования, проектирования и управления, становится весьма акту альным.