Математика

Физика

Химия

Биология

Техника и    технологии

Кафаров В. В. Методы кибернетики в химии и химической технологии: 4-е изд., перераб., доп. — М.: Химия, 1985 (учебн. для вузов), 448 с., ил. Изложены основные понятия кибернетики, описаны ее методы и средства (вычислительные машины), применяемые в химии и химической технологии. Рассмотрены принципы кибернетического подхода к созданию новых процессов химической технологии. Освещен масштабный переход. Изложены методы моделирования и оптимизации агрегатов большой мощности, системного управления на разных уровнях иерархии химических производств, адаптивного управления, отражено использование мини-ЭВМ для управления химико-технологическими процессами. По сравнению с 3-м изданием (1976 г.) переработаны разделы, посвященные ЭВМ, моделированию процессов и систем управления ими; добавлена глава «Большие кибернетические системы». Предназначена для студентов химико-технологических специальностей вузов. Может также быть полезна научным и инженерно-техническим работникам предприятий, исследовательских и проектных организаций химической и смежных с ней отраслей промышленности. 448 с., 59 табл., 146 рис., 21 библиографическая ссылка.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие............. . 6
Введение ................ 8
Глава I. Основные понятия кибернетики ......... 20
Основные положения теории информации........ 20
Передача сигналов в системах........... 24
Типовые звенья системы............ 24
Помехи (шумы) .............. 28
Обратная связь ............. 30
Принцип «черного ящика»........... 30
Глава II. Математическое моделирование — основной метод кибернетики 31
Физическое моделирование............ 33
.Математическое моделирование........... 37
Построение математических моделей.......... 37
Алгоритмизация математических моделей....... 42
Адекватность математических моделей реальным объектам ... 49
Построение таблиц распределений ......... 50
Гистограмма распределения........... 51
Функция распределения..........; 51
Метод моментов.............. 54
Определение кривых отклика........... 60
Глава III. Составление математических моделей экспериментально-статистическими методами. Статистическая оптимизация ..... 64
Основные понятия и определения........... 64
Методы регрессионного и корреляционного анализа...... 67
Методы планирования экстремальных экспериментов . . . • . . 82
Полный факторный эксперимент.......... 83
Дробные реплики.............. 89
Оптимизация методом крутого восхождения по поверхности отклика 92
Описание почти стационарной области ........ 97
Ортогональные планы второго порядка ........ 98
Ротатабельные планы второго порядка ........ 104
Исследование поверхности отклика ......... 107
Симплексный метод планирования экспериментов ..... 111
Эволюционное планирование экспериментов . . . . . . . 117
Гяава IV. Вычислительные машины — технические средства кибернетики 119
Аналоговые вычислительные машины . . ........ 119
Цифровые вычислительные машины . ........ 126
Перспективы развития вычислительной техники....... 135
Глава V. Управление процессами и системами....... 140
«Основные положения управления процессами и системами .... 140
Чувствительность системы . . . _....... 140
Управляемость и наблюдаемость системы....... 141
Устойчивость химико-технологических систем...... 148
Системы автоматического регулирования........ 150*
Основные принципы логического управления процессами химической
технологии .................. 164
Автоматизированные системы управления технологическими процессами 181
Автоматизированные системы оперативного управления предприятиями 1921
Отраслевая автоматизированная система управления ..... 197
Глава VI. Методы оптимизации химико-технологических процессов 202
Аналитические методы оптимизации.......... 205
Математическое программирование......... . 207
Геометрическое программирование......... 207
Линейное программирование.......... 210-
Динамическое программирование ......... .211
Градиентные методы оптимизации........... 222
Методы наискорейшего спуска (крутого восхождения) и градиента 225
Метод крутого восхождения при наличии ограничений .... 227
Принцип максимума.............. 230^
Глава VII. Математические модели типовых процессов химической технологии................... 237
Типовые математические модели структуры потоков в аппаратах . . 237
Адекватность моделей структуры потоков ........ 247
Тепловые процессы............... 25&
Процессы массопередачи............. 264
Глава VIII. Математические модели химических реакторов .... 277
Основные понятия химической кинетики ........ 277 *
Сложные химические реакции.......... . 282
Проверка гипотез о механизме и оценка кинетических констант 290
Построение стартового плана эксперимента...... 292
Уточнение кинетических параметров......... 295
Дискриминация кинетических гипотез........ 297 /
Математические модели изотермических реакторов...... 298
Модель идеального вытеснения (трубчатые реакторы) . 298
Реакторы периодического действия........• 300
Модель идеального смешения (проточные реакторы с мешалкой) 301 Диффузионная модель (трубчатые проточные реакторы с учетом
смешения)................. 301
Модель каскада реакторов идеального смешения . . , . . . 303 Расчет реакторов по кривым отклика без учета макросостояния системы. Коэффициент эффективности реактора........ 308
Эффективность реакторов............. 312
Расчет реакторов по кривым отклика с учетом макросостояния системы 321
Математические модели реакторов с учетом переноса тепла . . . 334
Псевдогомогенные модели............ 336
Двухфазные модели............. 338
Сравнение неизотермических моделей реакторов..... 341
Устойчивость тепловых режимов реакторов......... 346
Определение оптимального температурного профиля политропического
реактора................ . . . 360
Автотермические реакторы............... 362
Глава IX. Большие кибернетические системы (химические производства) 365
Общие положения и определения........... . 365
Основные принципы анализа и синтеза химико-технологических систем 373
Методы оптимизации химико-технологических систем..... 379
Глава X. Применение системного анализа и методов кибернетики при
создании новых химических процессов и производств..... 386
Общие положения............... 386
Исследование микрокинетики процесса с использованием автоматизированной системы научных исследований . <....... 391
Интегральный метод анализа опытных данных . . . . . . 394
Дифференциальный метод анализа опытных данных .... 397
Определение лимитирующей стадии процесса в гетерогенных системах................. 402
Кинетика гетерогенных каталитических реакций . . . . . 408
Подбор уравнений кинетики простых реакций ...... 409
Проверка кинетического уравнения простой реакции ... 412 Исследование макрокинетики процесса с использованием автоматизиро
ванной системы научных исследований......... 416
Выбор типа реактора ............ . 420
Расчет количества катализатора . ... ... 422
Управление реакторными установками......... 425
Система автоматизированного проектирования химических производств 435
^Литература .............. 444
Предметный указатель ._.......... 445

Цена: 150руб.

Назад

Заказ

На главную страницу

Hosted by uCoz