Материал: А27870 Алешичев СЕ Технологический анализ и моделирование
Рис. 2. Шаблон РМ1 – таблицы для определения z1=f(x( ), y(j)) по данным эксперимента на объекте
11
Рис. 3. Шаблон РМ2 – таблицы для определения z2= f(x( ), y(j)) по данным эксперимента на объекте
12
Выбор оптимального сочетания коэффициентов модели осуществляется по критерию минимальной суммы квадратичных отклонений погрешности численных значений выходных переменных z1p(l), рассчитанных с использованием модели и численных значений z1(l), наблюдавшихся в эксперименте.
При запуске процедуры «Поиск решения» в правых столбцах таблицы РМ1:
рассчитываются для каждой строки численные значения
z1p(l) = f(x1(l), x2(l), y1(l), y2(l), y3(l)),
где l = 1…N, N – число исследованных режимов; |
|
|||||
|
квадратичная |
ошибка |
в |
безразмерной |
форме |
|
|
z1р(l) - z1(l) |
2 |
|
|
|
|
dz1р(l) |
|
для каждой строки; |
|
|
||
|
|
|
||||
|
nom z1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сумма квадратичных ошибок по всем режима |
|||
|
|
N |
z1р(l) - z1(l) |
2 |
|
dz1р |
|
. |
|||
|
|||||
|
|
nom z1 |
|
||
|
|
l 1 |
|
||
|
Процедура «Поиск решения» останавливается при сочетании |
||||
численных значений коэффициентов a1…a5, обеспечивающих усло-
вие Σdz1p → min.
Оптимальные значения коэффициентов a1…a5 сохраняются в нижней строке шаблона РМ1.
Аналогичным методом с использованием процедуры «Поиск решения» в шаблоне РМ2 рассчитываются оптимальные значения коэффициентов модели (рис. 3)
z2p = b1·x1 + b2·x2 + b3· y1 + b4· y2 + b5· y3.
Модели z1p = f1(x( ), y(j)) и z2p = f2(x( ), y(j)) используются для расчета ожидаемых значений показателей качества z1p и z2p при возникновении возмущений x( ) и управляющих воздействий y(j).
В модуле «Дефростация» прил. 5 на листе «РР» размещен шаблон программного модуля, предназначенный для оперативных расчетов оптимальных значений управляющих воздействий: y1 – времени дефростации, Tk, час.; y2 – температуры воздуха в камере, tk, oC; y3 – влажности воздуха в камере, Wk, %, при обработке сырья с характеристиками: x1 – осредненное значение массы туши при загрузке
13
М1(l), кг; x2 – осредненное значение температуры туши при загрузке t1(l), oC; критерием оптимальности решения является максимальное приближение ожидаемых значений: z1р – температуры внутри туши,
t2р, oC |
и z2р – потери массы туши при дефростации |
|
z2 p |
M1 M 2 |
100, % к номинальным значениям nom z1 и nom z2. |
|
||
|
M1 |
|
|
Функционал оптимизации: |
|
|
|
|
|
|
dz(i) ABS |
|
|
z1p - nom z1 |
|
|
z2 p - nom z2 |
|
|
||
|
|
|
min . |
||||
|
|
|
|||||
nom z1 |
|
|
nom z2 |
|
|
||
|
|
|
|
||||
На рис. 4 приведена распечатка листа «РР» из модуля «Дефростация». На рисунке представлен пример использования шаблона «РР» для расчета оптимальных управляющих воздействий при дефростации партии туш №11 из табл. на рис. 2 с характеристиками:
изм. x1 = 95 кг; изм. x2 = –10 oC.
Алгоритм работы на шаблоне «Лист РР»:
1.Вызвать на рабочий стол файл «Дефростация» и открыть
спомощью «Excel».
2.На листах «РМ1» и «РМ2» (рис. 2 и 3) последовательно скопировать параметры модели – строки значений коэффициентов
a1…a5 и b1…b5.
3. Вставить численные значения коэффициентов модели
вобозначенные ячейки таблиц на листе «РР».
4.В расчетную таблицу на листе «РР» внести численные значения начальных условий расчета (рис. 4):
– М1(i), кг в ячейку «изм. x1»;
– t1(i), oC в ячейку «изм. x2»;
– номинальное значение t2, oC в ячейку «nom z1»;
– номинальное значение потерь z2, % в ячейку «nom z2».
5.Вызвать на экран процедуру «Поиск решения» из графы «сервис» меню «Excel» (при необходимости установить!).
В таблице «Поиск решения»:
– обозначить в качестве «целевой ячейки» численное значение «Σdz(i)» равной «минимальному»;
– в графе «изменять ячейки» перечисляются ячейки с численными значениями «уст y1»…«уст y3»;
14
–в графе «ограничения» записать пределы варьирования управляющих воздействий из таблицы на листе «РМ1» – численные значения max Y1…max Y3 и min Y1…min Y3;
–командой «выполнить» запустить Поиск решения (результаты итераций показываются на экране);
–после завершения поиска командой «ОК» закрыть «Поиск решения».
6.Результаты расчета режима дефростации изм. x1, изм. x2, уст y1, уст y2, уст y3, а также расч z1 и расч z2 из «расчетной таблицы» копируют и переносят на лист «КР» в таблицу «результаты расчета»
вшаблоне «КР» (рис. 5).
7.Из таблицы «результаты расчета» численные значения
управляющих воздействий уст y1, уст y2, уст y3 передаются на пульт управления камерой дефростации и вводятся как уставки в систему автоматизации камеры (см. каналы управления tk, Tk, Wk на рис. 1).
Управление циклом дефростации данной партии туш осуществляется с пульта управления камерой.
По истечении заданного периода дефростации партии, уст y2 – Tk, час, оборудование отключается и начинается выгрузка.
За период выгрузки партии производят измерения в выборке из потока характеристик:
осредненной массы туши при выгрузке М2(l), кг;
осредненной температуры внутри туши при выгрузке
t2(l), oC.
Результаты измерений передаются оператору АРМ и на листе «КР» вводятся в таблицу «характеристики партии готового продукта» (см. рис. 5).
Таблица «характеристики партии готового продукта» обеспечивает накопление статистического массива численных значений параметров x( ), y(j) и z(i), реализованных при переработке каждой партии сырья в продукт.
Накопленные данные используют для дополнения таблиц информационного массива в шаблонах РМ1 и РМ2 и последующей корректировки уравнений z1p = f1(x( ), y(j)) и z2p = f2(x( ), y(j)).
15