110 likes | 276 Views
7. Optimiranje parametara procesa. 7.1 Heurističko optimiranje 7.2 Analitičko optimiranje 7.3 Numeričko optimiranje 7.4 Programiranje. Strojarski inženjer treba razlikovati tri vrste dijelova, sustava i procesa:.
E N D
7. Optimiranje parametara procesa 7.1 Heurističko optimiranje 7.2 Analitičko optimiranje 7.3 Numeričko optimiranje 7.4 Programiranje
Strojarski inženjer treba razlikovati tri vrste dijelova, sustava i procesa: Nefunkcionalni dio/sustav/proces – ne ispunjava postavljene zahtjeve (pripravnost, pouzdanost i fleksibilnost) uz prihvatljive troškove održavanja i vijek trajanja ili je pak u kvaru/zastoju. Funkcionalni dio/sustav/proces – ispunjava postavljene zahtjeve (pripravnost, pouzdanost i fleksibilnost) uz prihvatljive troškove održavanja. Optimalni dio/sustav/proces – ispunjava postavljene zahtjeve (pripravnost, pouzdanost i fleksibilnost) na najbolji mogući način. U slučaju nefunkcionalnosti je potrebno otkloniti njene uzroke (kvar – neispravnost ili zastoj u radu) te time uspostaviti funkcionalnost dijela/sustava/procesa. Istrošeni nož za tokarenje treba zamijeniti, neispravan aparat za zavarivanje popraviti. Kada je dio/sustav/proces funkcionalan, ali ne i optimalan, treba ih optimirati neformalnim ili formalnim (dogovorom utvrđeni)metodama.
8. Optimiranje parametara procesa - 2 Optimiranje počinje s postavljenim funkcijama cilja i ograničenja. matematički opis cilja – matematički model cilja Funkcija cilja: matematički opis ograničenja – matematički model ograničenja Funkcija ograničenja:
7.2 Analitičko optimiranje Optimalno rješenje se često nalazi u maksimum ili minimum funkcije (prethodno je postavljen matematički model). U klasičnom analitičkom pristupu maksimum/minimum (prijevoj) funkcije određuju infinitezimalnim računom. ekstremna vrijednost maksimum – točka 2 minimum – točka 1 prijevoj Korištenjem Lagrangeovih množitelja formalizira se postupak nalaženja ekstrema (maksimuma/minimuma) funkcije uz zadata ograničenja.
8.1 Analitičko programiranje - 2 Sa 100 m cijevi, uz minimalne troškove, izraditi i ugraditi toplinski izmjenjivač cijevi/oplata, promjera D i dužine L. Troškovi ugradnje su u NJ: 900 za cijevi, 1100◦D2,5◦L za oplatu i 320◦D◦L za smještajni prostor. U 1 m2 poprečnog presjeka može izmjenjivača biti smješteno 200 cijevi. Odrediti visinu (h) prolaza kroz rešetkasti nosač s kojima se dobiva maksimalna površina presjeka prolaza.
7.1.1 Infinitezimalni račun D = 0,6969 = 0,7 m L = 1,2992 = 1,3 m T = 1777.5 NJ
7.1.1 Lagrangeovi množitelji Funkcija cilja(matematički opis postavljenog cilja) – odrediti vrijednosti n varijabli xj (j = 1, 2, .., n) tako da se dobije optimalno rješenje: Funkcije ograničenja– izbor je ograničen s m funkcija varijabli: Optimum – skup vrijednosti xi koje ispunjavaju uvjet: Jedno ograničenje:
8.1 Lagrangeovi množitelji 2 - vektorski gradijenti: - skalarne komponente: i1 i2 = 8,78 D = 0,6969 = 0,7 m L = 1,2992 = 1,3 m T = 1777.5 NJ