автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.03, диссертация на тему:Оптимизация подсистем промыслового судна при его проектировании (на примере технологической подсистемы)

Министерство рцоного хозяйства СССР калининградский техржескмк институт рыбной промышленности и хозяйства

На правах рукописи удк 629.124.72.073

белккоьл ;'.:-ина вд&'ыош ' гл

оптимизация подсистем промыслового судна

при его проектировании

(на примере технологическое подсистемы)

Специальность 05.08.03 "Проектирование и конструкция судов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Калининград - 1991

Раоота Еино!!:!!:!!,'.: на коядре "Те-огл:м и проектирование судо; Калинин! •р.чдгкош технического ипституш рыбкой промышленности

хозяйстве:

НаучНЦЙ руКОВОДПТеЛ:

кнедуз^лший деятель науки техники.

доктор технических наук, профессор

Н.к. '..'евастьянов

Официальные окпо;!-;;;1:;

доктор технических наук, профессор

А.И. :'.'¡КОВ

кандидат технических наук А.Н.Суслов

Ведуцая организация

ПШРОРЫШЮГ, г. Санкт-Петербург

Защита состоится "¿6 "

___1991 г. е /<?•/У часов к

заседании специализированного соиета К 064.34.01 Калининградског технического института рыбной промышленности и хозяйства /2360С Калининград, Советский проспект I/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотек Калининградского технического института рыбной промышленности хозяйства .

Ваши отзывы на автореферат / в двух экземплярах, завереннь печатью/ просим направлять по адресу 236000 Калининград: Советский проспект I, КТИРПХ, Специализированный сове К.064.34.01.

Автореферат разослан " /О " 1991г.

Учелтй се кре тарь

"•спегшалпзнровашого совета кандидат техничеких наук, доцент

В. В. Пухе

з.Г '

• • 3

1! общая xai'akl'el 'истикл РАБОТЫ

Актуальность раоотц. Промысловый флот нашей страны обеспечивает около 90% добычи всех морепродуктов. Экономическая эффективность и техническое совершенство рыболовных судов и флота в целом неразрывано связаны с оптимизацией проектных решений.

Оптимизация проектных решений проводится либо на основе математических методов, либо, когда их применение по каким-либо причинам затруднено, на интуитивном (эвристическом) уровне.

Современный траулер-завод имеет строительную стоимость, исчисляющуюся десятками миллионов рублей, а его годовые эксплуатационные затраты и прибыль исчисляются миллионами. По оценкам специалистов' оптимизация на основе математических методов дает выигрыш в 5 - 15% по сравнению с эвристическими решениями. Этим объясняются активные попытки применения методов математического программирования в проектировании судов, в частности промысловых

Однако ожидаемый эффект их применения к проектированию промысловых судов не реализовался в основном по следующим причинам. Во-первых, промысловое судно эксплуатируется в случайно изменяющихся условиях. Во-вторых, оно является многоцелевым: лов, обработка и хранение рыбы, транспортировка продукции,

'Дорин B.C. Общие принципы построения системы автоматизированного проектирования судов // Судостроение. - 1973. № 8. - С. 3-10. Мицевич А.Т., Мучник А.Н., Пашин В.М. Оптимизация судов // Теория и практика проектирования морских гражданских судое: Сб. "Итоги на^ки и техники", серия "Судостроение", т. 7. - М.: Всесоюзный -институт научной и технической информации АН СССР. 1975. '-• С. 39-82.

взаимодействие с обслуживающим флотом. В связи с этим практически не удалось поставить и решить полноразмерную оптимизационную задачу при проектировании промыслового судна.

Этим объясняется актуальность такой постановки оптимизационной задачи при проектировании промысловых судов, при решении которой будет учтена стохастичность эксплуатации и будет дана возможность разбить задачу оптимизации судна на оптимизационные задачи для подсистем промыслового судна, то есть на задачи обозримой размерности, посильные для современной вычислительной техники.

Одной из важнейших подсистем промыслового судна является рыбоперерабатывающий комплекс, от характеристик которого впрямую зависят технико - экономические показатели'работы всего судна.

Цель работы. Работа преследует следующие цели.

Во-первых, построить методику оптимизации основных характеристик рыбоперерабатывающего комплекса с позиций оптимизации промыслового судна. Для этого необходимо создать экспериментальный аппарат - имитационную модель функционирования комплекса и разработать критерий оптимизации

рыбоперерабатывающего комплекса, согласованный с критерием оптимизации судна.

Во-вторых, построить зависимости, позволяющие оценить количественно влияние выбора оборудования рыбоперерабатывающего комплекса на характеристики судна. Эти зависимости должны показывать, как изменится оптимальное проектное решение по судну при выборе того или иного оборудования комплекса.

В-третьих, представляет интерес задача подбора оптимального рыбоперерабатывающего комплекса для готового судна, например, в условиях модернизации. Это связано с длительным периодом эксплуататции судна, за который может смениться как промысловая

обстановка, так и требования к рыбной продукцию! и технология ее приготовления. Для нашей страны эта задача имеет особую актуальность в связи с наличием постаревшего флота и невозможностью обеспечить ого замену.

Методы исследования. Стохастичность условий эксплуатации промыслового судна обуславливает примените имитационного моделирования. Имитационная модель - это машинный (компьютерный) аналог реального объекта, или, иначе говоря, программа для ЭВМ, численно реализующая взаимодействие математических моделей (чаще всего вероятностных) элементов I подсистем) рассматриваемого обьекта. Имитационные модели можно рассматривать как экспериментальную базу для принятия оптимальных проектных решений, в том числе и в проектировании судое.

Сложность промыслового судна как объекта оптимизации обуславливает применение системного подхода. Существует мнение, что сложной системой молено считать такой объект, который невозможно исследовать иначе, как разбивая на подсистемы2. Разбивка судна на подсистемы и элементы и построение моделей для каждого из них приводит к декомпозиции задачи оптимизации судна на более мелкие оптимизационные задачи. Кроме того, использование имитационного моделирования позволяет учитывать те связи между элементами, которые не выражаются аналитически?® функциями, и могут быть описаны только алгоритмически.

Научная новизна. В данной работе предлагается методика решения оптимизационной задачи для подсистемы промыслового судна на ранних стадиях проектирования. Предлагаемый метод позволяет учитывать стохастические условия работы судна. Одним из главных

2Иозайтис В.С,, Льеов Ю.А. Экономико-математическое моделирование производственных систем. - М., Высшая школа, 1991. - 192 с.

в

вопросов работы является координация оптимизационных задач для подсистем данного уровня с оптимизационной задачей подсистемы (системы) вышестоящего уровня ь условиях экспериментальной оптимизации на имитационных моделях. Построенная в работе имитационная модель рыбоперерабатывающего (технологического) комплекса промыслового судна является оригинальной научной разработкой.

Практическая ценность. Приведение в диссертации теоретические исследования явились основой для разработки методики оптимизации характеристик одной из важнейших фукциональных подсистем промыслового / судна - рыбоперерабатывающего комплекса на ранних стадиях проектирования и коррекции характеристик промыслового судна с учетом полученного для подсистемы решения.

Реализация результатов работы. Полученные в диссертации результаты и методики внедрены и использованы в НИР, выполненных КТИРПХ; в САПР "Рыбфлот", разрабатываемой ГИПРОРЫБФЛОТОМ; е учебном процессе КТИРПХ при формировании лекций по курсу "Проектирование промысловых судов".

Апробация работы. Основные теоретические положения у результаты, приведенные в диссертации, докладывались не научно-технических конференциях Калининградских высших учебны? заведений Министерства рыбного хозяйства СССР (Калининград 1984 -1989 г.); на научно-технических советах ГИПРОРЫБФЛОТа (Ленинград, I986 - 1990 г'.), научно-практической конференции ГИПРОРЫБФЛОТг (Клайпеда 1986 г.), на 18 и 19 сессиях научно - методологической семинара по судовой гидродинамике (Варна, 1989 - 1990 г.).

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в тре: статьях, двух отчетах о НИР, в двух докладах на международны: конференциях (г. Варна, Болгария) и, частично, в тезисах докладо]

па научно-технических конференциях КТИГПХ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из ПЕ- наименований и приложения. Содержание диссертации изложено н-: 121 странице машинописного текста, включая 3 рисунков и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ ГАЬ01Ь!

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и перечислены методы исследования.

В первой главе дана постановка задачи исследования.

Необходимо решить следующие задачи:

1). Построить вероятностную модель породного состава улова за траление.

2). Построить модель функционирования рыбоперерабатывающего комплекса, учитывая хранение сырца в бункере предварительного хранения, распределение и обработку его на рыбообрабатывающих линиях, заморозку и (или) выпуск консервов (пресервов), переработку отходов на рыбную муку.

3). Получить метод построения критерия оптимизации осноеных характеристик рыбоперерабатывающего комплекса, согласований с критерием оптимизации промыслового судна в целом.

4). Разработать методику оптимизации основных характеристик рыбоперерабатывающего комплекса с помощью имитационной модели его функционирования.

5). ' Построить метод получения зависимостей оптимальных . параметров промыслового судна от характеристик рыбоперерабатывающего комплекса для уточнения оптимальных -проектцых. решений по судну после принятия решений по подсистеме.

Во второй главе описано моделирование эксплуатации добывающего комплекса. Под добивающим комплексом понимается набор промысловых механизмов и орудий лона. С точки зрения построения имитационной модели функционирования рыбоперерабатывающего комплекса добывающий комплекс характеризуется процессом поступления, уловов на борт судна. С точки зрения системного подхода процесс поступления уловов является выходным сигналом добывающего комплекса и входным сигналом для рыбоперерабатывающего комплекса. Математическая модель добывающего комплекса построена в виде слудующего векторного случайного процесса

(гп(к), 4у№), гси(к), г (к), tm^k), <?(&). ;/№), £№)). (I)

где й - номер цикла (траления);

tn - продолжительность поиска рыбного скопления, час.;

- продолжительность уборки улова и подготовки к следующему тралению, час.;

- продолжительность спуска трала, час.;

1Тр - продолжительность траления, час.;

tш¡ - продолжительность подъема трала, час.;

О - масса улова за траление, т;

3 - номер выловленного в данном тралении основного промыслового вида;

С - доля, приходящаяся на основной промысловый вид в улове данного траления.

Моделирование компонент £"п, tCll, , iш и О.,

заимствовано'3 и приведено в приложении I. В реферируемой главе

"Имитационная модель траулера-завода. КТИРПХ. Отчет и НИР (в 8 томах)'. Я'гр. 01860085996, Инв. >> 02840053176. Калининград, 198?. 634 С.

подробно описано моделирскаиш,- кпмпг-н'лгг J и <., г.гипкторизующих пород!ш11 состав улова ья трал-.-иж.'.

Для моделирования породист- сост.'!!/: г к л;: ебраоотаии статистические дашше U-I-"-^ трял>?пий1 :v: "vnuu. различных типов, работавшим в различных промыло},их рак^шл.

Сырьевая сюстаноька рпйоии промысла c'iiîT.'yKi'/b гчлаиной при проектировании судна или гз5р?|С"гл;>: npwrr: изл-рни^ацки, если известны вылавлиьчемне б гассу.атри; ..■.:''•■;.!:•;.•. : ■::•.■:■!;■.' вид;.: рыб!.: и их доли в общем вылове в это;.1; районе. Риды, доля которых в общем Еылове по району составляет более Ъ%, считались основными, а тэ виды, доля которых в общем вылове составляет менее 5%, были отнесены к прилову.

В статистических данных встречались как траления, в которых содержался один основной еид (е части случаев совместно с приловом), так и траления, в которых было выловлено несколько основных видое (тоже, в части случаев, совместно с приловом). Кроме того, встречались траления, содержащие только прилов.

Траления с одним основным видом в улове составили 67,3%. Кроме того, существуют виды рыб, которые обрабатываются на одном и том же оборудовании и имеют одну и ту же цену на готовый продукт (например, разнорыбица в Атлантике). Такие еиды с позиций решения нашей задачи неразличимы и их можно объединить в один. Это позволяет считать процент тралений с одним основным промысловым видом еще более еысоким.

При схематизации процесса было принято предположение, что в улове одного траления содержится только один из основных видов и, возможно, прилов. . Это, во-первых, упрощает моделирование породного состава улова, во-вторых, приведет к некоторому запасу' мощностей перерабатывающего комплекса при его проектировании. ■ -

Действительно, чем однороднее улов, тем в более тяжелых

условиях работает перерабатывающий комплекс - вся рыба идет на линии, обрабатывающие данный вид, оборудование для обработки других видов простаивает, тогда как при наличии в трале различных видов рыбы оборудование загружено равномернее.

Последовательность основных видов рыбы в уловах за траление <\чла смоделирована отрезками простой однородной цепи Маркова. Под испытанием понималось траление, событие л, отождествлялось с иоявлеяем б трале j-vo основного вида рыбы. Траление, в улове которого содержится только прилов, означал конец отрезка цепи Маркова. В этом случае считалось, что облавливался тот основной вид, вероятность которого реализовалась. Для исчерпывающего описания цепи Маркова необходимо (и достаточно) задать:

1) вектор начальных вероятностей, элементами которого являются вероятности состояний в первом испытании

= РЫ^Ц)); ./ = 1,2, .... Л; (2)

2) матрицу переходных вероятностей, элементами которой являются условные вероятности реализации в (й+1)-м испытании события при условии, что в к-м испытании осуществилось событие А{

ри = Р(Л^к+1)/Л1(к)); {, ./ = i, 2, ..., X (3)

В реферируемой главе обосновывается следующая математическая модель последовательности основных видов.

Вектор начальных вероятностей определется соотношениями

pj = qj / (i - ол+1) , ] = i, 2, ..., я (4)

где 0( - доля в общем вылоЕе j-тo основного вида, (./=1,2, ..., Л);

' ЧУ+1 ~ Д°ля прилова в общем вылове;

N - количество вылавливаемых в данном районе основных видов.

(5)

Диагональные элементы матрицы перехода имеют вид

р = 0,3631 р, + 0,6369, ] г-- ], 2......у.

Внедиагональше элементы матрицы перехода рассчитываются по формуле

1 " ра

"и

I

¿, 3=1. 2......v; из.

(6)

функция распределения доли, приходяаейся на основной вид ъ улове за траление, получена 1 вндп

О, х < О; ол+1 (i - 1,625 су, т )__ i - 0,73? £2л1 х

о < г < i - i,47 4 <3л+1;

1,205 <}

I - 2,211 О^т + 1,086 С

1-1,474<ЭЛ+1£г< I; I; х

■Л+1

(7)

В третьей главе рассмотрено моделирование эксплуатации рыбоперерабатывающего комплекса. Она начинается с неформального описания моделируемого процесса, которое является, в сущности, комплексом предположений, в которых построена модель. Здесь отсутствуют математические подробности, внимание сосредоточено на принципиальной стороне вопроса.

В случайные моменты времени на борт судна поступает улов случайной величины и случайного породного состава. На судне имеется бункер предварительного хранения, разделенный на секции: В бункере рыба сохраняется до переработки, но не 'более максимального срока хранения, по окончании которого сырье теряет

свою пищевую ценность и годно лишь к переработке на рибную муку. Срок хранения сыр1,я до переработки па рыбную муку также ограничен.

По технологическим инструкциям вновь поступивший улое распределяется только т:о свободным секциям, смешивание уловое различных тралений недопустимо. Гыоа, которая хранится вне буккера предварительного хранения, теряет пищевую ценность и может быть перераоотанз только на рыбную муку. Поэтому та часть сырья, для которой не хкатило сьоСодаой емкости бункера, направляется в рыбомучную установку.

При распределении улова по секциям стремятся экономить Еместимость бункера. Сырье распределяется так, чтобы оставшиеся свободными секции имели как можно большую суммарную емкость. Если ото возможно не единственным способом, то добиваются того, чтобы свободная емкость была представлена как можно большим числом секций.

Для обработки улова секции вскрываются в том же порядке, в каком они были заполнены. Если одновременно были заполнены несколько секций, то обработка начинается с большей из них. Обработка улова из следующей секции начинается только после того, как будет закончена обработка данной секции. Перед обработкой сырье сортируется по видам, размерам и, при необходимости, по другим признакам.

Разделка может Еестись как на универсальных линиях, обрабатывающих несколько различных еидов сырья, так и на линиях, обрабатывающих только один вид сырья. Кроме того, предусмотрена линия, на которой не производится разделка и линия ручной разделки. На ¡¡их может быть обработан любой вид сырья.

.После разделки ¡¡а линиях основной вид поступает либо на заморозку, либо и комариный ноу. . Пищевая часть прилова

замораживается. В рибомучиую установку поступают отходи от обработки сырья на линиях; непищевой прилов; рыоа. пропившая в оункере предварительного хранения сверх максимального срока; пасть улова, для которой при распределении улова по секциям не хватило сободной емкости. Ссор сырья для рыоомучной установки производится в специальном бункере.

При распределении улова по линиям оораОотки, будем стремиться к тому, чтобы был получен максимальный дохе;;, учитывая при этом доход не только от пищевой; продукции, но и от произведенной из отходов рыбкой муки и жира '.см. п. 3.2). Распределение будем вести с учетом ограничений по производительности отдельных линий, морозильных аппаратов, консервного цеха, рыбомучной установки.

Будем считать, что содержащиеся в прилове редкие особо ценные порода рыб будут обработаны е любом случае. Если времени для этого недостаточно, то администрация судна задерживает лов.

Задержка работы добывающего комплекса может быть предусмотрена и в тех случаях, когда обрабатывающий комплекс не справляется с потоком сырья основного вида. Расчет задержки может производится несколькими способами. Во-первых, задержка может быть рассчитана так, • чтобы освободить бункер предварительного хранения для принятия ноеой порции сырья к моменту ее поступления. Во-вторых, задержка может быть рассчитана так, чтобы к моменту поступления нового улова была заморожена вся пригодная для этого.рыба. В-третьих, задержка может быть введена так, чтобы к моменту поступления нового улова было не только заморожено все пригодное для этого сырье, но и переработано все сырье для рыбной муки. _

При расчете задержек нельзя точно знать, каким будет следующий улов и когда он поступит. В этом случае будем считать,

что администрация судна предполагает, что следующий улов и продолжительность цикла траления будут такими же, как и в данном цикле.

В реферируемой главе содержится задача . оптимального распределения сырья но линиям обработки. которая решается отдельно для каждой секции бункера предварительного хранения. Расчетное время до ближайшего поступления улова, т.е. время, за которое желательно обработать иммоще'.'ся на борту судна сырье, распределяется между заполненными секциями пропорционально имеющемуся в каждой из них сырью. Введены обозначения:

т - время, запланированное на обработку сырья из данной секции, час.;

Б - количество сырья в бункере рыбомучной установки, т; V - количество сырья в рассматриваемой секции, т; К - доля, приходящаяся на основной промысловый вид в этой же секции;

С - количество линий, на которых может быть обработан основной вид, находящийся в рассматривемой секции.

Сырье распределяется по линиям обработки так,; чтобы максимальное значение принимала величина

р = + 2гм(см + гжсж> + * шх; (8)

где хк - количество сырья, направляемого на обработку на й-ую

(к = 1,2.....К) линию, т;

гк - коэффициент выхода готовой продукции при обработке данного вида сырья на й-ой (к = 1,2, ..., К) линии; ■ - стоимость продукции, выпускаемой й-ой (к = 1,2,. ..., К) линией, руб./т;

£ - сырье, направляемое на рыбную муку (включая отходы от

разделки), т; гм - коэффициент выхода рыбной муки: См - стоимость рыбной муки, руб./т; г - коэффициент выхода жира: <?ж - стоимость жира, руб./т:

гп - коэффициент выхода мороженой продукции из прилова:

Сп - стошость мороженой продукции, изготовленной из

прилова, руб./т.

Сформулированы ограничения задачи.

Ограничения по сырью записаны в Еиде

С

Е х. « PR; (9)

k=I R

К.

2 х.г + p(I-Ti)r„ + z Р + В. (10)

*=1 * п

Ограничения по производительностям оборудования рыбцеха имеют вид

Д^гх+-Р(1-тг)гп^мах; (II)

Z * (12)

xk ^ й = 2.....(13)

где уца - производительность морозильных аппаратов, т/час.:

У ~

т/час.;

- производительность рыбомучной установки по сырью,

- производительность й-ой (й = I, 2..... /С) линии,

• т/час.

Из физического смысла вытекает

г 2-0; хк } 0, й = I, 2, ..., К. (14)

Задача (8) - (14) представляет собой задачу линейного программирования. Однако она является достаточно громоздкой и для

решения ее на каждой шаге имитации работы рыбоперерабатывающего комплекса потребуется слишком большое количество машинного времени. 'Гак, для имитации одного рейса питреоуется решить ату аадачу около двух тысяч раз. Для решения задачи оптимизационного проектирования необходимо проимитировать несколько сотен, а тс- г. тесяч рейсов, -¿тс; потребовало разработки простого алгоритма Р'-.'!".|ч!ия задач;: 1Ь,- III ' что биле сделано, с максимальным аоьанне.м ее особей-гостей.

г. "ае'Геру.оуег.'.:;:''. глаг.е изложен алгоритм модели эксплуатации рыбоперерабатывающего комплекса, он состоит из двух частей. Первая соответствует моменту поступления улова на борт судна и заполнен::;') бункера предварительного хранения. Вторая часть соответствует освобождению какой-либо секции бункера предварительного хранения. По окончании имитации промыслового рейса подсчитываются экономические показатели работы судна.

В четвертой главе строится методика оптимизации параметров рыбоперерабатывабщего комплекса и последующей коррекции параметров промыслового судна по результатам оптимизации комплекса. Оптимизацию предлагается проводить экспериментально на основе методов планирования экстремального эксперимента.

В качестве метода оптимизации выбран наиболее распространенный в теории планирования

экстремального эксперимента метод

Бскса-Уилсона"', который заключается е следующем. Сначала методом наискорейшего спуска (крутого восхождения) определяется почти стационарная область - область, близкая к оптимуму. Затем в этой

^Ермаков • С-;М., ЖигляроЕский оптимального эксперимента. - М.,

А.А. Математическая Наука, 1937. - 320 с.

теория

области проводится квадратичный . позволяющий

установить наличие и уточнить точку оптимума.

Для реализации метода наискорейшего спука к окрестности начальной точки (точки, ь которой оптимн:-)!руекь:е параметры принимают начальные значения! щпьодится полный факторный ?ке1н-ркмент или его дробная реплика о дуг-лпрсг-аннем опытов. По результатам эксперимента оцениваются составляют градиента целевой функции ь данной точке. Дуо.тлгсчакк'/ г.ггьсдл'.'Т оценить дисперсию (точность! результата эксперимента.

Вдоль направления градиента (если отыскивается максимум) пли антиградиента (если отыскивается минимум) ставятся опыты, позволяющие найти точку экстремума ка этом направлении. В полученой точке проверяются условия оптимума (см. п. 4.4.4). Если они выполняются, расчет останавливается. Если нет, найденая точка берется в качестве начальной и расчет повторяется.

В вычисленной таким образом точке почти стационарной области выполняется квадратичный эксперимент. Он позволяет получить квадратичную аппроксимацию целевой функции в зависимости от оптимизируемых параметров. Эта зависимость исследуется на оптимум обычными средствами математического анализа и алгебры.

Реализация метода Бокса-Уилсона применительно к оптимизации параметров рыбоперерабатывающего комплекса с помощью имитационной модели предполагает решение следующих вопросов.

1). Выбор плана факторного эксперимента и статистических методов обработки его результатов.

2). Выбор метода поиска экстремума на направлении градиента..

3). Определение условий окончания наискорейшего спуска.

4). Построение плана квадратичного эксперимента и ьыбор методов обработки его результатов.

Постановка оптимизационной задачи требует построения

Критерия и ЬЫООрЯ <>!!,П!ГЙ15ЙГ.руС'МЦХ Щ|рЗД№ТрСЬ. ОПТИМИЗИруСМШ: параметры I »-.•ирнются прсчдетирогашком 1; соотьотстьии со стояще! пер/д ним г.едячок.

Иоотроишю критерия оптимизации подсистема промысловогс судна ьедотс.ч ь предположении, что критерий оптимизации всегс судна уже ¡м.;ог,ан.

¡■е.^ультатк 0птнмн; а;:;1н рибоппр.-рчг.ппшат^го комплекса могут потребовать некоторых параметров судна. Там и:е

рассматривается вопроси согласованного использования имитационной модели промыслового судна и имитационной моделг рыбоперерабатывающего ¡сомплекса.

Для формализации построения критерия оптимизации подсистем!; промыслового судка и получения его аналитических выражений используются квадратичные аппроксимации зависимостей критерия оптимизации и некоторых других показателей от оптимизируемых параметров в окрестности точки оптимума судна. Коэффициента аппроксимации вычисляются с помощью квадратичного эксперимента. Подчеркнем, что для построения интересующей нас зависимости эксперимент проводится на модели судна, а не его подсистемы.

Для построения критерия оптимизации предлагается два метода. Первый метод предполагает возможность экспериментирования с параметрами подсистемы на имитационной модели судна в целом.

Такая ситуация возникает, например, при оптимизации судна для выпуска однородного продукта (суда голландского типа, рыбомучные траулеры) или с заранее заданным распределением сырья по видам выпускаемой продукции.

В этом случае назначение модели рыбоперерабатывающего комплекса заключается в уточнении результата, полученного на модели судна.. Точность повышается в связи с двумя факторам:

I,' результат, расчитанный на модели подсистемы, имеет

меньшую дисперсию;

2) учитываются случайные колеоания породного состава.

Если судно предназначено для выпуска нескольких епдое пищевой продукции, соотношение между которыми заранее неизвестно, возникает задача распределения сырья по линиям обработки и, как следствие, задача оптимизации проийЕодитолт.'СтеЯ линий. Так как параметры, характеризующие линии оозао'лкп, отсутствуют к имитационной модели судна, возникают дополнительные трудности в построении критерия. Критерий оптимизации, для таких задач строится вторым методом.

Для выяснения физического смысла построенного критерия рассмотрим процесс его построения с иной стороны. Подсистема определяется характеристиками, которые различаются как размерностью, так и влиянием на эффективность судна в целом, потому трудно сравнимыми между собой. Возникает идея5 сравнивать различные характеристики на базе их влияния на критерий оптимизации судна. Однако, удушением подсистемы по некоторому ее параметру можно распорядиться не единственным способом. Например, удалось понизить Еес подсистемы. За счет этого можно либо уменьшить водоизмещение судна, либо увеличить запас топлива, либо повысить грузоподъемность и так далее. Представляется наиболее целесообразным улучшение подсистемы по какой-либо ее характеристике использовать оптимальным образом для судна. Именно эта мысль и реализована в работе.

В пятой главе приЕодотся пример оптимизации параметров рыбоперерабатывающего комплекса.

5Аполлинариев В.И. Технико-экономическое судовой энергетической установки // ' Рыбное №12. С. 74-76.

обоснование хозяйство.

выбора -■ 1969.

В заключенпи персчислены оснокние результат работа:

1). Модоль породного состава улова га траление, построенная на основе статистических данных.

2). Алгоритм оптимального распределения сырья по лини;».' обработки. разработанный на оььо решения задачи линейногс программирования.

3). Имитационная модель эксплуатации ркооперерабатыьвюак-гс комплекса, численно кодуларугл'-я поступление уловов случайно: величины и случайного породного состава и их оптимальную обработку на рыбообрабатывающих линиях.

4). Два метода построения критерия оптимизации характеристш рыбоперераоатываощего комплекса, пригодные для решеннз оптимизационной задачи как в услових фиксированного плана выпуск; продукции, так и в случае его оптимизации.

5). Методика оптимизации характеристик рыбоперерабатывающей комплекса промыслового судна и учета влияния решений, приняты: для комплекса, на оптимальные значения осноеных параметров судна

Основное содержание диссертации опубликовано в следующи работах:

1. Разработка математической модели взашодейстЕИ добывающего и обрабатывающего комплексов промыслового судна Отчет о НИР / Калинингр. техн. ин-т рыб. пром-ти и хоз-ва Руководитель Севастьянов Н.В. - Х> ГР 80077893;. Инв. 02840056876. - Калининград, 1983. - 58 с.

2. Лишишнари'-ч/.а 14.li. Цримитлши метода Монте-Карло к выбор параметров технологического оборудования траулера-завода // X Межвузовская научно-техническая конференция профессорско-препода вательского состава, аспирантов и сотрудников калининградски вузов Мйнрыохоза СССР: Сб. тез. докл. - Калининград, 1984. - С

3. Аполлинариеьа M.is. Методика оптимизации с помощью L'BM характеристик технологического комплекс:! т'.луд'-pff-завода при ого модернизации // XUJ Межвузовская иоушо- т^хни^.ская ' конференция профе ссорско-препода- в.тгельского o:."rr:tra. аспирантов и сотрудников калининградских Мпнр^охсгп ОС1:}': Сб. тез. докл.

- Калининград, 1985. - С. 'V9-70

4. Ашллинариеьа ¡i.b. Кг/кляись ьикв взаимодейстеин добивающего и оораса'ыьигеего комплекс"..;:; 'грчудзра-завола Обеспечение мореходных качеств судоп. при проектировании: Сб. научн. тр. Калинингр. техн. ин-т рис. прсм-ти и хоз-га. - 1985.

5. Аполлинариева И.В. Оптимизация характеристик технолигического комплекса при модернизации траулера // 'Рыбное хозяйство, - 1988 - №. 2 - С. 78-79

6. Беликова И.В. Методика оптимизации технологического комплекса промыслового судна // ХУЛ Межвузовская научно техническая конференция профессорско - преподавательского состава, аспирантов и сотрудников калининградских вузов Минрыбхоза СССР: Сб. тез. докл. - Калининград, 1989. - С. 162

7. Беликова И.В. Построение' критерия оптимизации подсистемы промыслового судна // Мореходные качества проектирование судое: Сб. научн. тр. Калинингр. техн. ин-т.рыб. пром-ти и хоз-ва. 1989.

8. Apollinarlev V.l., Belikova I.V., Sevastianov N.B. Optimization of dimenslonless on the basis oí simulative mathematical modelling // 18 SMSSH, v.i - Varna, Bulgaria, 1989.

- p. 28-i - 28-4.

9. Алгоритмы имитационных моделей эксплуатации среднетоннажного траулера, среднетоннажного сейнера, малотоннажного траулера и технологического комплекса траулера-завода: Отчет о КИР / Калинингр. техн. ин-т рыб. пром-ти

и хог р.п; К\'ког-.одиг.!ль Аполлинариег; Б.И. ~ # ГР 01860085996; Инн. .V Ü391ÜU223Ü. - Калининград, 199J. - ЖН с.

iü. feeiiKovfi J.v., Sevastianov К.H. (jptiraJnation of ílshJn/; vw.sel huJ] 1'Г)Г:т! ^onriúo'ririR the characteristics of the fl£¡ I' processing oyr.U-m // IV» SMSSH, v. 1 Varna, Bulgaria, jyyci. - p.

'.'1 ._ "i.e.

Подписано к печати 4.10.91 г. Заказ 87. Объем 1,5 уч.изд.л. Бумага 60x84 I/I6. Tupas 150 экз.

РТП УОП КТИРПХ.236000, Калининград обл..Советский пр-т,1.