- 1) Nguyễn Minh Tuyển, Kỹ thuật hệ thống công nghệ Hóa học, NXB KHKT, 2001. - 2) Lê Xuân Hải - Tiếp cận hệ thống trong công nghệ hóa học, (TLTK 2008. - KHÁI QUÁT VỀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC 1. - H Ệ THỐNG VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ. - P HÂN TÍCH HỆ THỐNG CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ. - HEÄ THOÁNG. - Hệ thống S nằm trong môi trường E là tập hợp các phần tử s i tương tác với nhau tạo thành cấu trúc nội tại của S và tương tác với E tạo thành quan hệ với môi trường bên ngoài. - Khái niệm hệ thống. - Cấu trúc bên trong của hệ thống được hình thành từ sự tương tác giữa các phần tử thuộc hệ thống. - Cấu trúc của hệ thống. - P HÂN HOẠCH VÀ TÍCH HỢP HỆ THỐNG. - Phân hoạch và tích hợp hệ thống. - Mỗi hệ thống đều có hai đặc tính cơ bản là đặc tính thực định và đặc tính phỏng định. - Hệ thống có bản chất thực định nghĩa là ở những điều kiện tồn tại xác định, các đặc trưng trạng thái của hệ thống cũng được xác định và xác định đơn trị.. - Cùng tồn tại với đặc tính thực định, hệ thống còn có đặc tính phỏng định hay còn gọi là đặc tính ngẫu nhiên. - Với đặc tính phỏng định, khi các điều kiện tồn tại đã được xác định cụ thể nhưng các đặc trưng trạng thái của hệ thống vẫn đa trị, tức là không xác định, không duy nhất.. - Tính löôõng nguyeân cuûa heä thoáng. - Soá baäc töï do cuûa heä thoáng laø soá quan heä caàn phaûi ñöôïc boå sung vaøo taäp hôïp caùc quan heä ñeå traïng thaùi cuûa heä thoáng ñöôïc xaùc ñònh hoaøn toaøn vaø ñôn trò.. - Baäc töï do cuûa heä thoáng. - TIẾP CẬN HỆ THỐNG. - PHÖÔNG TIEÄN BIEÅU ÑAÏT HEÄ THOÁNG. - Moâ hình vaät theå. - Coù hai loaïi moâ hình vaät theå phoå bieán nhaát ñöôïc khai thaùc söû duïng trong nghieân cöùu caùc ñoái töôïng coâng ngheä:. - Moâ hình vaät theå ñoàng daïng. - Moâ hình vaät theå töông töï. - Moâ hình toaùn hoïc. - Moâ hình soá hoùa. - Phaân tích heä thoáng. - 1) Phaân hoaïch vaø tích hôïp heä thoáng 2) Xaây döïng moâ hình (moâ hình hoùa). - Giai ñoaïn ñaàu tieân cuûa moâ hình hoùa: phaân tích ñònh tính caáu truùc cuûa heä thoáng. - Giai ñoaïn thöù hai cuûa moâ hình hoùa: xaây döïng moâ hình. - Giai ñoaïn thöù ba cuûa moâ hình hoùa: vaän haønh moâ hình. - 3) Nghieân cöùu treân moâ hình (moâ phoûng) ñeå tìm kieám caùc quyeát ñònh thích hôïp cho caùc vaán ñeà ñaët ra treân heä thoáng thöïc. - Toång hôïp heä thoáng. - 2) Thieát keá toaøn boä heä thoáng coâng ngheä goàm moät toå hôïp caùc ñôn nguyeân thieát bò ñöôïc lieân keát vôùi nhau theo moät caáu truùc xaùc ñònh (töông öùng vôùi taàng thöù hai vaø thöù ba trong caáu truùc phaân taàng heä thoáng coâng ngheä hoùa hoïc). - Ñieàu khieån heä thoáng. - Ñieàu khieån heä thoáng coâng ngheä taäp trung giaûi quyeát ba vaán ñeà sau ñaây:. - 1) Ngaên chaën aûnh höôûng xaáu cuûa caùc nhieãu loaïn ngoaïi lai 2) Duy trì traïng thaùi oån ñònh cuûa heä thoáng. - 3) Vaän haønh toái öu heä thoáng. - L ÖÔÏC ÑOÀ LOGIC TRIEÅN KHAI TIEÁP CAÄN HEÄ THOÁNG. - Xaùc ñònh caùc taùc vuï tieáp caän heä thoáng (vaø caùc ñieàu kieän ñeå thöïc hieän). - XÂY DỰNG MÔ TẢ TOÁN HỌC VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CÔNG NGHỆ. - Moâ hình laø moät ñoái töôïng ñöôïc xaây döïng döïa treân nhöõng quy luaät nhaát ñònh duøng ñeå thay theá cho moät nguyeân baûn töông öùng ñeå coù theå giaûi quyeát moät nhieäm vuï nhaát ñònh.. - Quaù trình taïo ra moâ hình coù theå ñöôïc hieåu theo nghóa laø söû duïng moät boä nhöõng coâng cuï, phöông tieän ñaõ ñöôïc quy öôùc nhaèm bieåu ñaït moät ñoái töôïng theo moät phöông phaùp, quy luaät ñaõ ñöôïc thoáng nhaát.. - Moâ hình ngöõ vaên vaø moâ hình ñoà hoïa. - Moâ hình hoùa laø moät phöông tieän quan troïng ñeå bieåu ñaït heä thoáng. - Moâ hình hoùa laø noäi dung thöù hai cuûa taùc vuï phaân tích heä thoáng trong vieäc tieáp caän heä thoáng.. - Baèng vieäc söû duïng phöông phaùp moâ hình hoùa naøy, moät ñoái töôïng coâng ngheä thöïc (goïi laø nguyeân baûn) seõ ñöôïc thay theá baèng moät daïng thöùc bieåu ñaït khaùc ñöôïc goïi laø moâ hình.. - Quaù trình taïo ra moâ hình, nghieân cöùu treân moâ hình vaø aùp duïng keát quaû nghieân cöùu treân nguyeân baûn ñöôïc goïi laø moâ hình hoùa.. - Phaân tích ñònh tính heä thoáng ñeå xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng, xaùc ñònh caáu truùc cuûa heä thoáng thoâng qua caùc quan heä phaûi ñöôïc laøm saùng toû baèng caùc bieåu dieãn toaùn hoïc, xaùc ñònh caùc giôùi haïn, caùc ñieàu kieän bieân… Phaân tích ñònh tính thöôøng ñöôïc theå hieän baèng moâ hình ngöõ vaên hoaëc moâ hình ñoà hoïa.. - Noùi caùch khaùc, ñaây laø böôùc nhaän daïng caáu truùc cuûa moâ hình toaùn hoïc, thieát laäp toaùn töû moâ phoûng S(X) ñeå thay theá cho toaùn töû coâng ngheä T(X).. - Nhaän daïng caùc thoâng soá chöa bieát coù maët trong toaùn töû moâ phoûng S(X) thoâng qua caùc thöïc nghieäm treân moâ hình vaät theå vaø xöû lyù baèng caùc phöông phaùp toaùn hoïc thích hôïp.. - Kieåm ñònh söï töông thích cuûa moâ hình.. - Neáu moâ hình toaùn hoïc thu ñöôïc chöa töông thích vôùi nguyeân baûn seõ tieán haønh nhaän daïng laïi caáu truùc vaø caùc thoâng soá cuûa moâ hình.. - Moâ hình lieân tuïc. - Moâ hình tuyeán tính. - Moâ hình phi tuyeán baäc hai vaø baäc cao. - Moâ hình hoùa baèng caùc phöông trình vi phaân. - Moâ hình hoùa baèng heä phöông trình vi phaân. - Moâ hình hoùa baèng caùc phöông trình vaø heä caùc phöông trình vi phaân ñaïo haøm rieâng. - Moâ hình rôøi raïc. - Moâ hình hoùa baèng phöông phaùp thoáng keâ. - Moâ hình hoài quy thöïc nghieäm. - Moâ hình thoáng keâ caùc ñaïi löôïng rôøi raïc. - Moâ hình thoáng keâ caùc ñaïi löôïng lieân tuïc. - Moâ hình hoùa baèng phöông phaùp söû duïng moâ hình caáu truùc doøng. - Moâ Hình Tích Phaân Trong Heä Dò Theå Ña Phaân Taùn. - Quaù trình moâ phoûng laø moät quaù trình taùi hieän söï vaän ñoäng cuûa nguyeân baûn thoâng qua moâ hình ñöôïc xaây döïng.. - Baûn chaát cuûa moâ phoûng laø thoâng qua moâ hình theå hieän ñaày ñuû tính chaát cuûa ñoái töôïng vaø khi thöû nghieäm treân ñoù, seõ thu ñöôïc nhöõng keát quaû maø khoâng phaûi traû giaù cho söï traûi qua ôû ñoái töôïng thöïc (thöôøng laø raát phöùc taïp).. - Moâ hình moâ phoûng. - Xaây döïng moâ hình khaùi nieäm cuûa heä thoáng hay vaán ñeà ñang nghieân cöùu: Böôùc naøy baét ñaàu vôùi vieäc hieåu vaán ñeà, nhaän dieän ñöôïc muïc tieâu cuûa nghieân cöùu, xaùc ñònh bieán soá ñaàu vaøo quan troïng vaø thoâng soá ñaàu ra. - Noù cuõng coù theå bao goàm nhöõng moâ taû hôïp lyù moät caùch chi tieát cuûa heä thoáng ñöôïc nghieân cöùu. - Moâ hình moâ phoûng luùc ñaàu ñöôïc xaây döïng ñôn giaûn, sau ñoù boå sung theâm neáu caàn thieát.. - Xaây döïng moâ hình moâ phoûng: Bao goàm nhöõng coâng vieäc:. - Vieäc naøy coù theå laø thieát keá baûng tính, thieát laäp chöông trình cho maùy vi tính hoaëc nhaäp coâng thöùc cuûa moâ hình theo ngoân ngöõ moâ phoûng cuûa maùy.. - Kieåm tra loãi vaø kieåm tra giaù trò cuûa moâ hình: Söï kieåm tra quaù trình baûo ñaûm raèng moâ hình khoâng bò sai soùt luaän lyù, töùc laø coù theå thöïc hieän nhöõng gì ñaõ ñöôïc döï tính. - Kieåm tra giaù trò ñeå baûo ñaûm raèng moâ hình laø ñaëc tröng thöïc cuûa heä thoáng hay baøi toaùn. - Böôùc quan troïng naøy laøm taêng ñoä tin caäy cuûa moâ hình moâ phoûng vaø laøm cho ngöôøi söû duïng chaáp nhaän.. - Thieát keá nhöõng thöû nghieäm söû duïng moâ hình: Böôùc naøy laø xaùc ñònh giaù trò cuûa nhöõng bieán soá kieåm soaùt ñöôïc ñeå nghieân cöùu hoaëc nhöõng caâu hoûi caàn ñöôïc traû lôøi theo traät töï saép xeáp muïc tieâu cuûa ngöôøi ra quyeát ñònh.. - Thöïc hieän thöû nghieäm vaø phaân tích keát quaû: Chaïy chöông trình moâ phoûng töông öùng coù nhöõng thoâng tin caàn cho vieäc ra quyeát ñònh.. - Cho pheùp ngöôøi söû duïng heä thoáng hay phaân tích öôùc löôïng nhöõng heä thoáng ñöôïc yeâu caàu hay ra quyeát ñònh maø khoâng caàn taïo ra chuùng hoaëc thöû nghieäm vôùi heä thoáng ñang toàn taïi.. - Moâ hình moâ phoûng deã hieåu hôn caùc phöông phaùp tieáp caän phaân tích, phuø hôïp vôùi tình huoáng thöïc neân ñöôïc tin töôûng hôn.. - Khaû naêng moâ hình hoùa baát kyø giaû thieát naøo, ñaëc bieät khi moâ hình phaân tích khoâng theå hoaëc khoâng toàn taïi.. - Caàn thôøi gian daøi ñeå coù döõ lieäu ñaàu vaøo, xaây döïng moâ hình moâ phoûng vaø chöông trình maùy tính vaø giaûi thích keát quaû.. - Caàn laëp laïi nhöõng laàn chaïy moâ phoûng nhieàu laàn ñeå ñaëc tröng ñöôïc phaân boá cuûa keát quaû vaø nhaän dieän ñöôïc keát quaû coù theå xaûy ra.. - Caùc böôùc thöïc hieän moâ hình hoùa vaø moâ phoûng baèng maùy tính moät baøi toaùn. - Moâ hình Maõ hoùa Maùy tính. - Phöông phaùp tieáp caän baèng moâ phoûng soá lieäu thoáng keâ. - Moâ phoûng soá lieäu thoáng keâ caùc ñaïi löôïng rôøi raïc. - Moâ phoûng soá lieäu thoáng keâ caùc ñaïi löôïng lieân tuïc. - Moâ phoûng caùc moâ hình toaùn hoïc. - ÔÛ böôùc naøy, phöông trình vi phaân seõ ñöôïc xaáp xæ thaønh phöông trình sai phaân.. - Böôùc ba: Laäp heä phöông trình sai phaân (coøn goïi laø döïng löôïc ñoà sai phaân).. - Böôùc boán: Giaûi heä phöông trình ñaïi soá ôû treân.. - Böôùc ba: Xaây döïng phöông trình phaàn töû. - Böôùc saùu: giaûi heä phöông trình ñaïi soá. - Böôùc ba: Rôøi raïc hoùa phöông trình tích phaân.. - Böôùc naêm: Giaûi heä phöông trình ñaïi soá ôû treân.. - Moâ phoûng caùc quaù trình ngaãu nhieân. - Moâ phoûng Monte Carlo
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt