Н. В. Куцубина системный анализ при принятии решений
Методологические основы оптимизации
жүктеу/скачать 6,77 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4.2. Методологические основы оптимизации Постановка задачи оптимизации
- Установление границ системы
| 4.2. Методологические основы оптимизации
Постановка задачи оптимизации Первым и наиболее важным этапом оптимизации технических реше- ний является постановка задачи оптимизации. Корректная постановка задачи служит ключом к успеху оптимизационного исследования и ассо- циируется в большей степени с искусством, нежели с точной наукой. Ис- кусство постановки задачи постигается в практической деятельности на примерах успешно реализованных разработок и основывается на четком представлении преимуществ, недостатков и специфических особенностей различных методов оптимизации. Считается, что на постановку задачи оп- тимизации специалист затрачивает 60 % времени, а на решение задачи только 40 %. Следует также заметить, что далеко не все решения задач оптимизируются. Последовательность процесса постановки задачи инженерной опти- мизации: 1) установление границ подлежащей оптимизации инженерной си- стемы; 2) определение количественного критерия, на основе которого мож- но провести анализ вариантов с целью выявления наилучшего; 3) выбор внутрисистемных переменных для определения характери- стик и идентификации вариантов; 4) определение ограничений (зависимостей между переменными); 5) определение граничных условий, показывающих предельно допу- стимые значения искомых переменных; 6) построение оптимизационной модели, отражающей взаимосвязи между переменными и представляющей собой некоторый набор уравнений и неравенств. Эта последовательность действий и составляет содержание процесса постановки задачи инженерной оптимизации. Установление границ системы Прежде, чем приступить к оптимизационному исследованию, важно четко определить границы изучаемой системы. Система предстает как не- которая изолированная часть реального мира. При проведении анализа Электронный архив УГЛТУ 88 обычно предполагается, что взаимосвязи между системой и внешней сре- дой зафиксированы на некотором выбранном уровне представления. Границы системы задаются пределами, отделяющими систему от внешней среды. Поскольку между системой и внешней средой или над си- стемой имеются определенные связи, установление границ системы явля- ется первым шагом в процессе приближенного описания реальной систе- мы. Расширение границ системы повышает разрядность и сложность мно- гокомпонентной системы и, следовательно, в значительной мере затрудня- ет ее анализ. Очевидно, что в инженерной практике следует, насколько это возможно, стремиться к разбиению больших сложных систем на относи- тельно небольшие подсистемы, которые можно изучать по отдельности. Однако при этом необходимо иметь уверенность в том, что такая декомпо- зиция не приведет к излишнему упрощению реальной ситуации. Следует иметь в виду, что ошибка в выборе границ системы может привести к суб- оптимизации, при которой оптимальное решение для одной составной ча- сти системы приводит к неоптимальному решению всей системы. Для примера рассмотрим задачу проектирования спиральной пружи- ны минимальной массы, входящей в состав виброизолятора машинного аг- регата и работающей на сжатие под дей- ствием осевой нагрузки (рис. 4.3.). В данном случае границы системы определяются пружиной и приложенной к ней нагрузкой. Можно расширить границы, например, до виброизолятора, в состав ко- торого входит эта пружина, или до всего машинного агрегата, учитывая таким обра- зом действие на пружину еще ряда допол- нительных факторов. жүктеу/скачать 6,77 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|