автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Имитационное моделирование в системах управления технологическими комплексами биохимического производства

РГ8 ОД

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН УЗШКСЙ68 ^ШНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "КИБЕРНЕТИКА"

На правах рукописи

ХАШ АТОВ Уктам ТУргунов ич

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В СИСТЕМАХ. .УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ^И ШТШЕКСМ БИОХЙЛ ИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.13.01 - Упрааление в технических

системах

Авторе ф в р а т V

диссертации иа соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент - 1993

Работа внполнзна в ордена Трудового Красного Знемени Институте кибернетики НПО ."Кибернетика" АН Республики Узбекистан.

Научный руководитель - доктор технических наук

Иа!Ш0В Ы.А.

Официальные оппоненты: —доктор технических наук,

^ профессор ИСМАИЯОВ Б.М. •

кандидат технических наук ' КАБШ10В A.A.

Ведущая организация * Всесоюзный научно-исследователь-

ский хдаико-технологический институт (ВНИХТИ) г. Ташкент

Защита состоится:

{V&fty п /4

час.

на заседании специализированного совета Д 015.12.21 в НПО "Кибернетика" АН РУз по адресу: 700125, Ташкент-125 ул. Ф.Ходеаева, 34.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института кибернетики НПО "Кибернетика" АН РУз.

Автореферат разослан

199 г.

Ученый секретарь . специализированного совета, доктор технических наук, профессор

ШАМСИНЗ 3.3.

(к

ОВЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. В последнее время пород всеми отраслями народного хозяйства поставлены сложные и ответственнне задачи совершенствования управления производствам и повышения егоэффективности. С развитием современна средств электронно-вычислительной техники и методов технической кибернетики стало практически реальным решение широкого круга задач; связанных с автоматизацией, алгоритмизацией и опткмалЫпм-управлением сложными технологическими комплексети и различных. отраслях народного хозяйства, в том числе и биотехнолоРическимц комплексами (ИК).

Разработка и внедрение системы управления ШК трб'бует рр-шения ряда вопросов математического моделировшия^пр^цёссов на основе физико-химических и биологических законой^рноетей, разработки алгоритмов оптимизации и синтеза оптимольхой-.стргук-туры системы,управления. Уке накоплен богатый-опыт иатематичес-кого описания отдельных технологических процессов бм'отехнологи-ческого производства, но математические модели технологического комплекса в целом разработаны недостаточно.: Это объясняется наличием определенных трудностей, связанных со спецификой биотехнологических процессов. {Решение таких проблем можно осуществлять методами имитационного моделирования.

При построении математических моделей и систем управления процессами БТК в основной использовались физико-химические и биологические закономерности, а также количественные данш.е, получаемые с объекта исследования, а гачественная информация не расценивалась как равноправная. В связи с этим получений математических описаний, решение проблемы.иатематйчебкой обрдбот- . ки качественной информации с прдаенениеивнчисди^ушгой техники и разработка систем управления технологичес ;ими жо(флексами б коте хнологического производства имеют как теоретическую,, так и большую практическую ценность.

Актуальность проблемы определяется тем неМаловажшм фактом, что внедрение систем управления в микробиологической, фармацевтической и пищевой промыпиенностях с больиим удельным весом биотехнологических процессов позволит повысить качество конечных продуктов и сурэственно поднять технико-эконо^ическуя эф^ктивность производства.

В этой связи представляется важной постановка и рэшеиие проблемы исследования широкого круга вопросов, связанных с развитием^ принципов и методов построения моделей биотехноло-гкчэских комплексов, которые отражают их наиболее суирствен-1Г.тэ количественные и качественна характеристики.

Цель исследования - разработка системы имитационного моделирования Б1К с учетом качественных и количественных особенностей объекта, а также создание на ее основе системы управления для повышения эффективности его функционирования.

В соответствии С поставленной целью возникла необходимость в решении следуюврго ряда задач:

- исследование качественных, и количественных особенностей ВТК с целью моделирования, и управления;

- раярабокса имитационной модели БТК с учетом микро- и

у, гшро кинетических особенностей и проведение имитационного моде-лирозання для выбора наилучших режимных показателей;

- выбор критерия и разработка алгоритма решения задачгоп-'.',л';:па;г;!и БТК;

- разработка алгоритмов управления с учетом качественных и количественных особенностей;

- структурный синтез системы имитационного моделирования и управления и ее реализация-в биотехнологических объектах.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе задач использованы аппараты теории системного анализа, математического моделирования и управления, методы имитационного моделирования, методы оптимизации, декомпозиция, планирование эксперимента, теория синтеза оптимальных систем управления и превыше иного эксперимента. .

Научная .новизна заключается в следующем:

- исследованы основные закономерности биотехнологических процессов с учетом качественных и количественных особенностей для повышения эффективности системы управления;

- сформулированы основные аспекты качественного анализа биотехнологических процессов на основе нечетких множеств и количественного анализа микро- и ыакрокинэтических особенностей исследуемого процесса;

- разработана методика имитационного моделирования ЕШ с учетом физико-химических и биологических особенностей;

- разработан метод идентификации параметров модели БТК,

который способствует ускорению нахождения коэффициентов и переменных и освобождает исследователя от трудоемких экспериментов;

- на основе анализа вычислительных аспектов задачи оптимизации разработан алгоритм управления БТК с использованием принципа декомпозиции.

Практическая ценность. Содержащиеся в диссертации предложения, вдаода и результаты нашли практическое воплощение и оказались'эффективным при решении задач прогнозирования и оценки показателей.процессов БШ с учетом качественна и количественных особенностей, идентификации и оптимизации процессов биотехнологических комплексов. Разработанные моделирукхпие алгоритмы, алгоритмы оптимизации и комплексы прикладных nporpvr*" достаточно универсальны и применимы для других классов бнотех-нологических систем.

Реализация результатов работы. Разработанные м одели руш'.ке алгоритм, ^po граммы имитационного моделирования и управления нашти свое воплощение в конкретных системах управления, в частности: в системе управления технологическими комплексами гидролизного производства, при оптимальном выборе соотношения и срока дачи препарата для откорма животных, при автоматизации рз-шения организационно-экономических задач биохимического производства. Общий экономический эффект составил 226,9 тыс.руб. (на 1991 г.).

Вззультаты работы по имитационному моделированию и оптимизации объектов управления в виде алгоритмических модулей, пригодных для широкого применения, сданы в Государственный фонд алгоритмов и программ СССР. - ;

Направление работы соответствует плану НИР Института кибернетики НПО "Кибернетика" АН РУз по теме "Создать основы теории и методы построения интегрированных систем управления с использованием ыини-ЭШ, микропроцессорных средств в биохимической промышленности" (1966-1990 гг. Гос.per. » 01360033429) и "Автоматизация проектирования биореакторов, биохимических клмплек-сов и систем у-равления" (199ГЛ995 гг. Гос.per. 0191С034022).

Апробация работы. Основиге результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на: Респу'лн-канскоР научно-технической конференции по применения микро-ЭШ

и микропроцессоров в народном хозяйстве (Ташкент, 1988), Республиканской конференции молодых ученых и специалистов по информатике, автоматики л втшслительной технике (Тапкент, 1У89), одиннадцатом Всесоюзном совещании по проблемам управления (Ташкент, 1989), XI Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемм создания, опит разработки, внедрение автома-тизированнмх систем управления в нефтяной, газовой, нефтехимической промьталенностях и об-ъектов нефтеснабжения" (Сумгаит, 1991), Региональной научно-технической конференции "Моделирование и управление и технических системах" (Тадкент, 1991), Республиканской конференции по проблемам алгоритмизации (Ташкент, 1991), Республиканской конференции "Перспективнее информационные технологии в анализе-изображений к распознавании образов" (Ташкент, 1992), Международной научно-практической конференции "Системней анализ, моделирование и управление сложными процессами и объектами на бале дВ*" (Ташкент, 1992).

Публикация.' Основное^со держание работы освещено в 19 публикациях.

Обч^м и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, а также списка использованной литератур«, приложений. Объем работн: страниц машинописного текста, таблиц, рисунков, литературных источников.

Автор выражает искреннюю благодарность научному консультанту д.т.н.,проф. Ахметову К.А. за консультации в работе.

ОСНОВНОЕ СЙДЕР/КАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемм, сформулировали ^ль исследования, основное:научите положения, изложены результаты, практическая ценность и степень апробации работн.

Б первой главе приведены результаты критического анализа .современного состояния вопросов моделирования и управления сло-зш«.ми ВТК. В результате выявлено, что для разработки математической модели БТК в целом целесообразно использовать современ-1'2тодь* имитационного моделирования, которое позволяют про-г;:оялрова?ь ход технологических процессов с учетом холичест-ьи качественных особенностей, воспроизводить различите производственные ситуации, проводить сопоставительный анализ ргз»и'чиых вариантов схем соединения и взеимоувязки аппаратов,

анализ к скктэз раолнчнкх • вариантов систем управления и их: практктескуя реализация, а такля утаныжть затрат;; :.:о;;;<-;;-;него времени за счз? ускорения-сходимости расчетов отдельных аппаратов.

С цэл.ьо поветения эффективности ВТК при имитационном моделировании, ■ оптимизации и создан:::! сис.сзди управления, наряду с КОЯКЧОСТВ8ННШИ,. необходимо учичьтз&ть параметры, характеризующие качество вырабатываемой продукции, и использовать их в системном анализе технологииског'о комплекса. Используемый при этом язык нечетких множеств представляет перспективный способ формализации качественных параметров.

Излагаются поставленные цели: разработка системы имитационного «оделаровакня БТК с учетом количественных и качественных параметров, вибор критерия и разработка алгоритмов управления, создание струятурной схемы оптимального управления ВТК и ее опьттно-промкпленная апробация.

Во, втсрой главе рассмотрена разработка системы имитационного моделирования БХК с учетом микро- и '-«акрокш-зтитесхих особенностей отдельна процессов, приведены основные аспекта качественного анализа процессов с целью формализации и переработки труднофориализуемих параметров, рассмотрены вопросы параметрической идентификации.

При разработке системы имитационного моделирования ЕГО основкши и наиболее трудными этапами являзотся разработка математических моделей отдельных процессов, математической модели 'взаимодействия «ежду процессами и моделируваузго алгоритма, а так»- ведение имитационного эксперимента на ЗШ,

Формальное представление отдельных элементов (процессов) БШ, несущих в себе 1шформацию о способе, решения, имеет следующий вид:

лькнй оператор, I/ - вектор переменных состояния элемента, ^ -вектор оценок входдах параметров.

; При реиении задач оперативного управления уравнение гида (I) строится статистическими методами, а при решении задач проектирования, анализа и синтеза - детеру -нироваинши. Разработанные до настоягрго времени как статистические, так и дете\;.(и~

где

(I)

функииона-

нкроввннъв модели элементов основаны на использовании количественных параметров, когорта недостаточно описывают некоторое особенности процессов и явлений, характерные дл'й.биотехнологи-, чесхих объектов. Для построения адекватных моделей и'создания на их основе 'внсокоэффектнсккх систем управления требуется учет качественных параметров.

.■Одака■ из'мощных', но к ср.,:алению, до сих пор скрытых к мало используемых резервов значи-гельного повышения эффективности методов математического моделирования и оптимального управления является-научно обоснованное использование и-формализация качественных параметров функционирования."исследуемого объекта.

. При построении"математических моделей.элементов с учетом качествешых особенностей используются формальные подходы, ос-нованггыа на содержательном анализе источников нечеткости.

Параметры моделей биотехнологическкх процессов раздели« п& параметры, показывавшие количественные характеристики (температуру, давление, рН п т.д.), к труднофо реализуемые параметры, показывающие, качественные характеристики (содержание" питательных веществ, биологические свойства, физико-химические данные к т.д.) -исследуемого процесса.

Параметры, показнвшике качественные характеристики, описываются словесными (нзчеткгаи) терминами', а их перевод в числовой вид осуществляется при непосредственном участии человека. Они образуют нечеткое подмножество некоторого универсального множества.

При моделировании ВТК были исследованы и определены основные -.источники парк,:етроп нечеткости. Наиболее .характерней из них являются технологические регламенты, ограничивающие .'изменение параметров (пределы изменения контдан-трации магния, калия, кислорода и-т.д.), нечеткие-цели-и ограничения. Для таких параметров, характерно то, что исходная информация для определения характеристик каждого из них представляется экспер.идаи группами, составленными из людей, зшпиащкхся управлением даннь« процессом (технолог, оператор и ли.),

Как известно, нечеткое множество Л в некотором универсальной множестве У* представляет собой совокупность пар вида (и*к/«А (и)) . где й'е и1 . 'а ^ - Функция называемая функцией принадлежности нечеткого множества У1 .

Обработку исходной информации с цель» построения результи-

рупдих функций принадлежности производил» по следующей схеме. При графическом способе: ,

I) Определяются средневзвегггекнь.'е по числу эксперкментоп У значения стгпени принадлежности каждому дискретному интервалу

t -го нечеткого параметра» т.е.

2) Найденные ■ и. среднеквадратичное отклонение

где ^ - номер квантования интервала"изменения параметров, ситуация, представляются экспертным группам для рассмотрения.

3) Из объединения (¿¿of) находятся результирующие функции принадлежности:, .

у/АО - =(2)

При аналитическом способе: , I) Определяются среднеззвеиеннне по

Г.

значения коэффициентов аналитических .функций

4 . ■ /У ¿=1. ;

где - вектор,коэффициентов аналитического выралсвння

(ii) определяешь« экспертом.'В.качестве аналитического выражения для ^¿г используется

Г f/(it- С((г<- ¿Jc-)если ;

■ J^mhA / , ".'если Ug^aiz'Sf

[cr<zr«dd')>ecJW /

где С, C\ cf ,c£' - параметры, варьированием которых получаем

желаемую форлу функции и принадлелмости. ^ ^

2) Найденные . и отклонение ' ■ ■StZ представляются- эксперта»» группам для рассмотрения.

3) & (2) находятся результирутациэ функции принадлежности

, .

Проведение формализации и переработки качественных параметров на основе аппарата нечетких множеств позволяет синтезировать модели отдельных элементов. При этом качественные, параметр!' используются в дополнение к количественна данным. Причем модели отдельных элементов разработаны с учетом микро- и мьлсрокинети-

носких, биологииеских.особенностей процессов. ГЬлучзнкко модели имеют следующим обобгртшй вид:'

адесь :- концентрация /'.-го вецэства в £ --и реакторе; оГ 1 ¿3 . - коэффициенты; ус£-, £ - удельная скорость роста и ферментативная.активность соответственно; • V"- объем . реактора; тГ- объемная скорость. .

Взадаодзйетвка элементов в процзссе • функционирования Е7К рассматривается как результат.совокупности воздействий каждого ' алеменга на другие. .'7-,...-'■'■

Дня.составления• структура связей кагду входншц и выходными контакт&щ зламентов и Е5вснзй средой использованы методы теории графов. Информация, содержащаяся .в. технологической графе, гредставляэтск в алгебраической .вида посредством матриц, что позволяет перевести струглурнке особенности систеадн на лаиц чисел, фигурирующих в математических уравнениях.

На основе, созданных:«атеистических моделей элементов, с помочь® графического или «стричного вида, 'разработана моделируй югу-гй алгоритм и .програь.«а технологического комплекса на 'примерз бродильного отделения. Результата имитационного моделирования приведены на рис. I. "Пр:: опрзделении неизвестных коэффициентов моделей-элементов' ВТК, применена первая кнтерг.оляционная .формула Ньютона. Этот к«стод способствует ускорению втймени' нахождения коэффициентов .и переменных и освобождает исследователя от трудоемких' экспериментов.';

С цельо уменьшения затрат ышшй&юго- времени для имитацион* кого моделирования ВТК использовали методы теории•планирования; эксперимента. В результате-установлены моделирующие зависимости концентрации сшрта и концентрации остаточного субстрата в осветленном сусле от основных входных параметров,"так как они являются главней показателями технологического комплекса и родание.задач глобальной оптимизации возможно.ллаь при наличии этих зависимостей.': , - : '

В тту.тьей глазе..изложены основнта 'гзпросн оптимизации рассматриваемого. объекта,: т.е . выбор критерия оптимальности, организация вычислительных процедур при многоуровневой оптимизации, исследование принципов и методов оптимизации, а -таажэ. приведен

'Л

20

10

10

У

У

í

2

-1

Т(гос)

Рис.

Г. Зависал ость ияизвзодя оспос'П.'?: пэпгзатзлей процесса о? врз'-.еки:

"«$ - хояцзнтрзцгю субстрата,г/я; ^ ~ пснц-звт-рацпя дро:.тай,р/л; Р - ккя^нтргция цзяэвого продукта, г/л

алгор.чти упразлекпя'БТК о • кспозьзосккоу • ва^з««« мпохзстэ.

При ргзгзнии задач оптг;.п«зйц-^ ГЛК оскопя«** слогзюст-ъ заключается в проведении опт!г.?изг.ц::;г по глобздьпс'у гсритергпо для всего технологического комплекса з цэлсм с учзтсл лопачьных критериев дая отдельных элементов скетзмы с тзм, чтоби достигнуть наялучкэй согласованности-фуняционнровгяия ЕЖ о целом. Особешюсть оптимизации Б1К связана 1 наяэтпгп адвгзства локальных критериев для соогветст?узпик ояепентоз. Дззшая задача ;.'окэт бить ре пена на оеногэ прзпрта "цзитратлзопшглсго координированного управления" или "сопдасбймсюго "сзрд-з-:ярова!пго-управления".

В работе приведет! алгоритмы оргдлгасгрп ентазлетзя&тйпе 1роц5дур для двух вариантов ргезккя задач:! агтжтшм.' Рзсз-ше задачи оптимизация- ШК гвполиеко на. осиогз дзу^урошявой юдели, где модель верхнего уровня, отисюсгцая процесс функ- . рюнироваакя всего 'технодогячэского Еоишзкса в цэяегд, лр?д-¡тавлена л видз У Даэдая иодэль косгроеиа по вы-

:одаш и входим данный с ислояьзЬвяшза ызтада -глжтацконкого :од8лирог-ания, а модели локашяое олеузктоз - с вспользовскиеи

0

экспериментально-аналитических методов с учетом микро- и ма~ крокинетических качественных особенностей объекта. ..

Для решения оптимизационной задачи выбирается глобальный критзрий К с учетом локальных критериев .

Построение функций степени принадлежности которых рассмотрены в гл. 2, сводитсяк синтезу глобального Чфитерия^ по локальнш критериям. ^.¿^ , отражаящ?.'. ту или иную сторону эффективности функционирования 'Б1К:

/(X) V« (А,(Х).. Щ ,...ЛАХ)).

Тогда, задача принятия решений сводится к'решению обычн.й оптимизационной задачи, максимизации обобщенного критерия эффективности (производительность) '

ХР Я)} •

Глобальный .критерий выбран в виде '

£-толЩ) ^а:(ао^а,Х(: ■

при следующих условиях: ...: ;.'ч^-

., Для решения этой задачи использован метод случайного по* иска с абсрлютньи; смещением, нашедший широкое прдаенение при -оптимизации технологических комплексов. В результате ресения задачи -оптимизации. выход целевого продукта увеличился с 11,4 . ■ до 12,6 ч,^""

На следующем этапе репина задача оптимально.о,управления, математическая" формулировка которой следующая. Дан технологи- : ческий комплексу .описьгоаемнй уравнением у = Р(Х, (7, . Требуется перевести его из начального или ..текущего состояния ХГ— — (Х/>.:.}Хп) ■ в: оптимальное Х°Р* - > используя такой допустимый вектор управления {/(X/) , чтобы функционал, .заданный'выражением (Ц ), был максимален. При этом значения качественных" па- Г растров должны нахооиться в заданных, пределах. Если ;;" , ( Х[) ^ ¿>1 ; тогда управляющие .возде йствия не меняются и происходит качественный анализ исследуемого: процесса, при котором основное внимание уделяется использованию аппарата

нечетких множеств. При этом фор/.ируется словарь терминов, вк>-бир'мзтся функция принадлежности'- ^/^(Х) > а также терминь', используемте для каждого исходного параметра..

изложено практическое применение в системе управления {ряс. 2) основнь'к теоретических результатов.

Вся информация о состоянии объекта управления. (ОУ > поступает е блок сбора и обработки первичной информации (СОПИ), где централизованно • собираптся данкте о состоянии те'хнологическог^ процесса, регистрируются необходимее париметрн и отклонения от заданных значений. Обрабатываемая информация преобразуется в цифровую Форму и далее направляется в' память' машин. От СОПИ информация поступает в модель технологических процессов (МТП), где на основе расчета коэффициентов моделей, произведенного в блоке Формируются математические модели отдельное техноло-

иических процессов.: На 'основе сформулированных «оделей с зацан-нкми локальней критериями (ЛК) -решается задачи локальной оптимизации отдельных технологических процессов (ОТО). В блоке П>'ТК Формируется имитационная модель технологического комплекса с учетом микро- и ыакрокинетичэских особенностей объекта, при этом учитываются качестве'нниг пардаетрм (УМ), определяема из лабораторн'« анализов. ■'••■■".'

В соответствии с.заданиям глобально' критерием (ГК) ведется поиск• совокупности 'оптамал'ыт яна^йтий управляй^« параметров в блоке (Olli), согласно алгоритму многоуровневой координации. 'Ук). , ,:;./.

Полученные.- ииитапконнме".модели технологического комплекса с учетом микро- и макроккнетических- качественных ■ особенностей объекта '11>ПК),-а такие.-.с применением планирования эксперимента (И'-ТКПО) проверяются на адекватность й принимаятся■ ре'вг:ние• ШАДПР). Далее определяются" управлявшие'воздействия (УВ) .которое выдаются .-на регулирующие органы (Р): и оператору для рекомендации по оптимальному ведению технологического комплекса.

Построенные' модели, входящие; в. .системы, управления, позволили количественно и качественно оценить'Содержание, различных компонентов' пр цесса получения этилового' спирта, а так?« в достаточной степени имитировать производствеинте условия илмявкть узкие моста.-

Предложенная система управления, i. :игччаляап ■. п себя кса>п-

Рис. 2. Структурная схема системы управления ВТК.

леке алгоритмов и программ, практически способствовала реализация различите задач в реальных производственных условиях с годовым экономическим эф|ектом в сумме 226,9 тыс.руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты, полученные в данной диссертационной работе, сводятся к слецуюп^му:

1. Проведен анализ сложных ВТК, в результате установлено, что для разработки математической модели технологического комплекса в целом целесообразно использовать современные методы имитационного моделирования, позволяющие прогнозировать ход технологических процессов с учетом количественных и качественных особенностей, воспроизводить различныепроизводственные ситуации, принимать решения'и-т.д.

Выявлено, что для построения адекватных моделей и создания на их основе высокоэффективных систем управления требуется учет ■качественной информации.

2. На основе качественного анализа, используя аппарат нечетких множеств разработана структурная схема, обеспечивающая формализацию и переработки качественных параметров Б1К, с целью моделирования.

3. Разработанная имитационная модель ВТК с учетом мияро-

и макрокинетичоских особенностей позволила с необходимой полнотой и степенью детализации воспроизводить различные макросостояния и режимы работы аппаратов в области допустимых состояния.

4. Предложен метод идентификации параметров модели ЕЖ, способстзуиций ускорению нахождения коэффициентов и переменных к освобождения'исследователя от трудоемких экспериментов.

5. Разработанный алгоритм оптимизации БШ позволяет определить оптимальное значение управляющих параметров на основе организации вычислительных процедур слоянкуи'технологическими комплсксеми с использованием принципа координированного управления.

6. На основе разработанных комплексов прикладных программ моделирования и оптимизации, а такте выбора комплекса технических средств разработана система управления процзсссии ВТК, обеспечив&озая аысоку» эффективность.работа технологического комплекса в г ¿лом и дающая годовой эконбмдесэсхий эффект в сум-

ме 226,9 тыс.руб. (на 1991г.).

Основное содержание работы освещено в следующих публикациях.

1. Исмаилов И.А., Хаитматов У.Т. агитационное моделирование сложных технологических комплексов гидролизного производства. Гидролизная и лесохимическая промышленность. М., .1991.

- вып. 5. - С. 1-3.

2. Хаитматов У.Т. Принцип построения нечетких: моделей элементов бродильного производства. Современные проблемы алгоритмизации; Тез .док. - Ташкент, 1991. - С. 42-43.

3. Хаитматов У.Т. Основные аспекты качественного анализа биотехнологических процессов*// Вопросы кибернетики. - Ташкент, 1992. - Вып. 149. - С. 137-142.

4. Хаизматов У.Т. Построение математических моделей биохимических производств с применением микро-SBl // Применение микро-ЭШ и микропроцессоров в народном хозяйстве: Тез. докл.

- Таакент, 1968. -„С. 32-33. с

5. ХаитматовУ.Т., Нздкидов P.P. Математическая модель взаимодействия между элементами гидролизного производства // Вопросы кибернетики. - Ташкент, 1968. ~ Вып. 137. - С. 31-35.

6. Исмаилов М.А., Худайберганов У.Т., Хаитматов У.Т. Алгоритм расчета математических моделей процессов гидролизного производства // Алгоритмы. - Ташкент, 1988. - Вып. 67. - С. 86-94.

7. Исмаилов К .А., Худайберганов У.Т., Хаитматов У.Т. Выбор КТС в оперативном управлении гидролизным производств»« // Алгоритмы. - Ташкент, 1990. - Вып. 72. - С. 73-79.

8. Хаитматов У.Т., Худайберганов У.Т. Автоматизация имитационного моделирования биохимического производства // Проблемы создания, опыт разработки, внедрение автоматизированных систем урравления в нефтяной, газовой, нефтехимической промышленности и объектов нефтеснабжения: Тез. докл. - Сумгаит, 1990.,

9. Хаитматов У.Т., Иуминджанов А.А., Каджидов P.P., Рахманов Ш. Выбор основных факторов, влияющих на процесс культивирования микроводоросяей // Актуальные вопросы информатики, автоматизации и ВТ: Тез, докл. - Таикечт, 1969.

10. Хаитматов У.Т., Худайберганов У.Т., Маджидов P.P.. Разработка программного обеспечения имитационного моделирования гидролизного производства // XI Всесосзное совещание по пробле-

мам управления. - Ташкент, 1969. - С. 184-185.

11. Мадаидов P.P., Хаитматов У.Т. Разработка имитационной модели биохимического производства с применением микро-ЭШ

j} Применение мияро-ЗЕМ я микропроцессоров в народном хозяйстве: Тез. докл. - Ташкент, 1968. - С. 33-34.

12. Маджидов P.P., Хаитаатов У.Т. Математическое описание гидродинамики в гидролизном аппарате // Вопросы кибернетики. -Ташкент, 1987. - вып. 134. - С. 19-23.

13. Исмаилов М.А., Хаитматов У.Т., Худайберганов У,Т. Построение моделирущей программы сложного технологического комплекса биохимического производства // Вопросы кибернетики. -Ташкент, 1990. - вып. 242. - С. 87-92.

14. Худайберганов У.Т., Хаитматов УЛ., Маджидов P.P. Разработка комплексной автоматизированной системы управления гидролизным производством }} Моделирование и управление в технических системах: Тез. докл, - Ташкент, 1991.

15. Исмаилов М.А., Худайберганов У.Т., Хаитматов У.Т.. комплекс прикладных программ моделирования и оптимизаций гидролиз»-но-спиртового производства. Гос ^АЛ, рст. }? 5C86000C8I4, 1986.

16. Исмаилов М .А., Худайберганов У.Т., Хаитаатов У.Т. Комплекс прикладных программ автоматизации расчета выбора КТС гидролизного производства. Гос ФАЛ, per. 5U90000037I, 1990.

17. Исмаилов M.А., Хаитмато.ч У.Т., Худайберганов У.Т., миндаанов A.A., Ь'апдидов P.P. Обработка информации в системе управления ВТК //Метода, модели системы обработки и анализа данкых и знаний. - Ташкент, 1992. ; .

18. Худайберганов У.Т.» Хаитматов У.Т., Акбаров Г.А. Разработка автоматизированной системы управления биохимически производством // Всесоюзн. конф. "Автоматизация биотехнологических производств": Тез,докл. - Пуцино, 1990. - С. 16-17.

19. Салимов Д.Т., Шдашев A.B., Уаитматов У.Т. Оптимизация теплообмена в колонном биореакторе // Вторая международная научно-практическая конф.:"Системный анализ, моделирование и управление сложными процессами и объектами на базе ЗЕМ", - Тага-, копт, 1992. - С. 33.

Хаитматов У.Г.

Биохимия ишла.6 чикариш саноатининг технологии жараёнлар малмуасини бошкарит системасида ими-тацион моделлаштириш

%раккаб биотехнологии жараёнлар маямуасинк математик холла тасвирлаш, сифат ахборотларини математик кайта иашяп муам-мосини ечипг ва бошкариш системаснни яратиш, 'самарадорликни хамда чикаетган махсулотнинг унумдорлигини ва сифатини оширади. Бу эса биотехнологии саноат рбъектлари учун жуда хам зарурдир. Объектни микдор ва сифат. жихатидан хисобга олган холда мурахкаб биотехнологик жараенла.р М№1уасини имитагмон моделлаштирига системасини ва бу асосида самарадорликни оширии учун керак бул-ган боикариш системасини яратяш учун куйидаги масалалар ечилци: микро ва макрокинетикасини, хамда сифатини хисобга олган холда. биотехнологии караенлар мажмуйшсини.имитацион моде лини яратит, мезон танлаб олиш, макбуллаотирш ва бошкариш алгоритаини яратиш, имитацион моделлаштириш ва бошкари» системасини тупиливши синтез килиш, хамда биотехнологик объектларда тадбик килиа.

Шу масалелар асосида ноаник.тупламлар аппарати ордам ида биотехнология жараёнлар мвжмуасига кирувчи алохида жараенлар-нинг сифат жихатларини хисобга олган холда математик модели, биотехнологии жараёнлар «адауасини физик-кииёвий, биологик жихатларини хисобга олган холда имитацион моделлаштириш усул-лари, биотехнологик' жараёнлар малмуасининг моделига кирувчи кооффициентларни аниютяучун идентификация усули ишлаб чикилди. Яратилган моделлаштириш аягориэмлари, имктацион моделлаштириш ва бошкариз программалари: гиролиэ ипшаб чикариш саноатида технологик жараёнлар мажиуасини бошкариш системасида; молларни семиргирютда овкатига кушяб бериладинш дорининг нисбатини ва бериш муддатини мажбул танлаб олитда; биохимия италаб чикарити-да ташхклий-иктисоди* касалаларни алектрон-хисоблаш машиналари ердамида ечивда ишлатялдк ва юхори самарадорликка эрилилли.

Аи&лий прогреммалар маямуаси Давлат алгоритм в& програяч-а-лар фокдига тоширияган*

Умуыий иктнсодай сде&радоряик 226,9 мкнг сумни ташмл кклади..

Haitmatov U.T.

Imitatlonal model in? in the: system of management of

technological complexes of, biochemical production.

Actuality of' the ', work;' .Construct ion: of mathematical descriptions,. solution ci' ' the problem : of ' . the. mathematical treatment of qualitative i nf orroat-t on a-.d rnnnrrorie-nt system, (elaboration) of .: technological complexes . increase the effectiveness:and qualitv:of the production, it is .particularly' necessary for biotechnoloffical 'industrial complexes.

The aim of this thesis is the elaboration of , the system of imitative modeling of biotechnological : complexes taking into considerat 1 on - ; quaiitative . • ' ' and. quanti tat ive particularities of the object and elaboration of manageinirif system in order to make the functioning more effective. 1 his helps to solve the following tasks:' elaboration of imitative model of BTC taking into consideration micro- and makrokinotic and qualitative particularities, selection of criteria and elaboration.of the model of . optimization and xsnazcrrcr., structural synthesis of the system of an liraitative modeling and management and its realizatlcn in bl ©technological objects.

Scientific novelty is expressed in tlie elaboration of mathematical models of the BTC processes with a consideration of qualitative particularities on tfio basis of under irut,.? figures,, elaboration of methods of- mathematical •. BTC : irodoi with a consideration of:physical, chemical and conformin,: to the laws of biology a ttethod of identification of; parai:wter3 for the definition of the BTC model coefficient.

Practical value and realisation of the results of the: work. Elaborated modeling algorithms. program." oi imitativ.-modeling and manngerrent were realized in the concrete systems of management, namely: in the-system of management by. technological complexes of hybrolis industry in optimal election of correlation and time of giving,of the Sutatance to the animals during automatization- of the solution of organization and economical tasks of biochemical industry.

Complexes of applied programmes, are sent to the.state find of algorithms and programmes, v"-'

Босцахоньгамонширилди /// У/5ос-.;шга рухсат зтилди^ 11.'Цогоз бичимй6Сх5* 1/16. Офсет

босма' $сули. Д8лози./г^ нусха. Бую?тма

7зР ФА "Кибернетика" ИИЧБ сига р'ращли Кибернетика Лнсзигутиииаг босиехонасида чоя эи-'гаи. 700143, Тсшкаит, ФДукзез, «¿"часа Зч