WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 14 |

Повышение эффективности использования зерноуборочных комбайнов за счет оптимизации энергозатрат в условиях амурской области

-- [ Страница 7 ] --

За разрешающую строку принимают ту, которой соответствует минимальное значение отношения. Элемент, находящийся на пересечении разрешающей строки и столбца называется разрешающим элементом.

Переходим в симплексной таблице ко 2-му шагу. Переписываем разрешающую строку, разделив её на разрешающий элемент. Заполняем базисные столбцы. Остальные коэффициенты таблицы находим по правилу «прямоугольника», сущность которого состоит в следующем: выбираем из старого плана четыре числа, которые расположены в вершинах прямоугольника и всегда включают разрешающий элемент а pq (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Схема правила «прямоугольника»

Расчет производится по схеме:

Получаем новое опорное решение и проверяем его на оптимальность и т.д.

Каждой задаче линейного программирования решаемой симплексным методом можно поставить в соответствие задачу, называемую двойственной к исходной.

Дана исходная задача:

Двойственная задача линейного программирования имеет вид:

Задачи (2.36) –(2.37) и (2.38) – (2.39) образуют пару взаимодвойственных задач, и любая из них может рассматриваться как исходная.

Если одна из взаимодвойственных задач имеет оптимальное решение, то оптимальное решение имеет и другая задача. При этом соответствующие им оптимальные значения целевых функций равны f max X f min Y.

Если двойственная задача решена табличным симплексным методом, то решение исходной задачи можно найти путем установления соответствия между переменными (таблица 2.2).

Таблица 2.2 – Установление соответствия между переменными Каждой первоначальной свободной переменной исходной задачи x1, x2,..., xn ставится в соответствие добавочная (базисная) переменная двойственной задачи уm1, уm2,..., уml, а каждой добавочной (базисной) переменной xn1, xn2,..., xnk исходной задачи ставится в соответствие первоначальная (свободная) переменная двойственной у1, у2,..., уm задачи.

Если задача, двойственная по отношению к исходной, содержит меньше ограничений, то решается именно двойственная задача, а решение исходной задачи получается как одновременный результат вычислений.

Оптимальное решение, найденное симплексным методом или решением двойственной задачи, часто не является целочисленным. При тривиальном округлении до целых значений можно получить не лучший оптимальный план или привести к решению, не удовлетворяющему системе ограничений.

Поэтому для нахождения целочисленного решения может быть применен метод Гомори.

Определение оптимального плана осуществляется последовательно по алгоритму:

1. Используя симплексный метод, находят решение задачи без учета целочисленности переменных.

2. Составляют дополнительное ограничение для переменной, которая в оптимальном плане (2.25 – 2.29) имеет максимальное дробное значение, а в оптимальном плане (2.25 – 2.30) должна быть целочисленной.

Для построения ограничения выбираем компоненту оптимального плана с наибольшей дробной частью и по соответствующей этой компоненте k – й строке симплексной таблицы записываем ограничение Гомори.

целое, не превосходящее x j и z kj соответственно.

3. Составленное ограничение добавляем к имеющимся в симплексной таблице, тем самым получаем расширенную задачу. Применяя двойственный симплекс-метод, находим решение.

4. При необходимости продолжают итерационный процесс, путем составления ещё одного дополнительного ограничения, до получения оптимального плана задачи (2.25 – 2.30) или устанавливают её неразрешимость.

Таким образом, проведенные аналитические исследования позволяют оптимизировать выбор зерноуборочного комбайна в зависимости объема работ по производительности.

2.2 Оптимизация выбора комбайна по расходу топлива Одним из показателей уборочного процесса, влияющего на получение прибыли, является расход топлива. В связи с удорожанием энергоресурсов необходимо оптимальное распределение зерноуборочных комбайнов по работам. Это позволит снизить затраты на ГСМ.

Рассмотрим транспортную задачу по критерию минимального расхода топлива, которую можно сформулировать следующим образом. Пусть имеется i различных работ объёмом Qi i 1; m и j видов зерноуборочных комбайнов в количестве b1, b2,..., bn, j 1; n. Удельный расход топлива при выполнении i работы j зерноуборочным комбайном обозначим g ij. Требуется так распределить комбайны по работам, чтобы при выполнении всего объёма работ общая сумма расхода топлива была минимальной.

В общем виде модель транспортной задачи может быть представлена матрицей, приведённой в таблице 2.3 [23,30,40,67,70,82,125].

Переменными являются хij, i 1; m ; j 1; n - количество зерноуборочных комбайнов каждого вида на определённую работу. Так как произведение g ij xij определяет расход топлива на выполнение i работы j комбайном, то общая сумма расхода топлива на выполнение всего объёма работ равна Таблица 2.3 – Общий вид транспортной матрицы Виды комбайнов По условию задачи требуется обеспечить минимум общего расхода топлива. Следовательно, целевая функция имеет вид Система ограничений состоит из двух групп уравнений. Первая группа описывает тот факт, что весь объём работ выполняется имеющимися в наличии комбайнами:

Вторая группа уравнений выражает требования проведения j работы полностью:

По своему содержанию переменные xij могут принимать лишь целые неотрицательные значения, то есть Решение задачи разбивается на два этапа:



1) определение исходного опорного решения;

2) построение последовательных итераций, то есть приближение к оптимальному решению.

Первый этап состоит из ряда однотипных шагов, на каждом из которых заполняется только одна клетка таблицы, соответствующая min g ij. В клетку i; j занесем меньшее из чисел xij ai и j столбец «закрыт». Далее двигаемся по i строке. Находим min gij и записываем в клетку меньшее из чисел b j ai и ai. Если ai b j, то аналогично «закрывается» i строка. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не исчерпаются ресурсы и потребности.

После построения опорного решения распределения комбайнов по работам, за основу берем наименьший расход топлива, при этом должно выполняться следующее условие:

где R - число сочетаний комбайнов и работ; m – количество работ; n - количество комбайнов, которые могут выполнить i-ю работу.

При выполнении поставленного условия используем методом потенциалов. Потенциал представляет собой систему чисел, относящихся соответственно каждой i-ой строке и каждому j-му столбцу где V j - расход топлива на выполнение уборочной работы определенным комбайном; U i - расход топлива, если работа выполнена оптимальным комбайном.

Данные сводятся в таблицу и проверяются на оптимальность первоначального распределения комбайнов по работам. Проверка заключается в том, что при любом изменении марки и количества комбайнов или работ, то есть при перестановке комбайнов на свободные квадраты расход топлива не должен быть меньше, чем в принятом нами плане.

Другими словами, должно выполняться следующее условие:

Если условие не выполняется, то необходимо сделать перемещение, чтобы условие (2.44) выполнялось. После окончательного распределения комбайнов по работам данные сводятся в таблицу.

Использование транспортной задачи позволяет оптимизировать выбор зерноуборочного комбайна по расходу топлива.

2.3 Оптимизация выбора зерноуборочных комбайнов по погодным условиям Другим не менее важным показателем, влияющим на распределение и выбор комбайнов, являются погодные условия.

Имея данные о структуре парка зерноуборочных комбайнов и данные о производительности комбайна, можно определить оптимальное сочетание комбайнов для выполнения запланированных работ с учетом погодных условий и техногенных показателей.

Для принятия оптимального решения данной проблемы используем математическую модель ситуации, в которой пересекаются интересы двух сторон преследующих различные цели, а результат любого действия каждой из сторон зависит от действий другой стороны. Математической теорией, помогающей принимать рациональные решения в этой ситуации, является теория статистических решений (теория игр с природой) [23,30,40,67,70,82].

В сельском хозяйстве теория статистических решений может быть применена к решению таких задач, когда с одной стороны выступает сельскохозяйственное предприятие (лицо, принимающее решение (ЛПР)) - А, которое действует осознанно, стремясь принять наиболее выгодное для себя решение. С другой стороны «природа» - В, которая принимает то или иное свое состояние неопределённым образом, не противодействуя злонамеренно А, не преследуя конкретной цели и абсолютно безразлично к выбору решения.

Пусть А имеет m возможных решений распределения зерноуборочных комбайнов по объектам, которые обозначим Аi ( i 1, m ), а В располагает n условиями B j ( j 1, n ). В результате выбора любой пары Аi и B j определяется исход проблемы. Матрица, соответствующая условиям Аi и B j называется матрицей эффективности. Общий вид такой матрицы представлен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Общий вид матрицы эффективности В этом случае строки матрицы эффективности соответствуют возможным решениям А, а столбцы – погодным условиями В. Одним из способов получения оптимального решения этой матрицы могут быть методы линейного программирования. Так для двух состояний погоды: без осадков и временами дождь - матрица эффективности будет иметь размерность m 2. Решение задачи данной размерности показано на рисунке 2.4.

Проведем через точку 1;0 координатной плоскости Oxy прямую l, перпендикулярную оси абсцисс. Затем для каждого из условий Bi i 1, n проведём прямую соединяющую точку 0; a1i на оси Oy с точкой 0; a2i на прямой l. Ось Oy отвечает за возможное решение A1, а прямая l - за A2.

Рисунок 2.4 – Графическая интерпретация метода решения Ломаная а1 KNMа4, отмеченная на чертеже жирной линией, позволяет определить оптимальное решение А при любом состоянии В. Точка N определяет оптимальное решение и средний результат поставленной задачи.

Ордината точки N равна среднему результату L, а её абсцисса частоте применения А1 в оптимальном решении А.

Неизвестные р1, р 2, L определяются из системы уравнений определяются из соотношения Правильность выбора решения подтверждается рядом критериев:

Вальда, Сэвиджа, Лапласа, Гурвица и другие [125].

Критерий Вальда (ММ) обеспечивает максимум минимального гарантированного среднего результата проблемы.

Критерий Сэвиджа предполагает минимальную величину риска в наихудшем случае.

Критерий Гурвица (П-О) ориентирует на самый худший вариант решения проблемы.

где - коэффициент доверия или оптимизма 0;1, в технических приложениях 0,5.

Критерий Лапласа (НО), опирается на оптимистическое предположение и утверждает, что наилучшим решением является то, которое удовлетворяет условию Таким образом, решив поставленную задачу и проанализировав все критерии, подтверждающие объективность решения, можно осуществить выбор оптимального зерноуборочного комбайна с учетом сложных естественно-производственных условий.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 14 |
 

Похожие материалы:

« УСКОВ АНТОН ЕВГЕНЬЕВИЧ АВТОНОМНЫЙ ИНВЕРТОР, ПОВЫШАЮЩИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ АПК Специальность: 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор Григораш О. В. Краснодар – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение …………………………………………………………… 5 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ПРИМЕНЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЛНЕЧНЫХ СТАНЦИЙ В СЕЛЬСКОМ ...»

« САМСОНОВ Юрий Алексеевич СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНОРЕЛЬСОВЫХ ВНУТРЕННИХ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ ПРЕДПРИЯТИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА ПУТЕМ ПРИМЕНЕНИЯ ЛИНЕЙНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ 1 05.20.02 – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель доктор технических наук, профессор А.П. Епифанов Санкт-Петербург – Пушкин - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………….………5 ГЛАВА ...»

« БАРАКИН Николай Сергеевич ПАРАМЕТРЫ ОБМОТКИ СТАТОРА И РЕЖИМЫ АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА, ПОВЫШАЮЩИЕ КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПОЧВЕННОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ Специальность: 05.20.02. - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ...»

«СПИРИДОНОВ АНАТОЛИЙ БОРИСОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДРАЖИРОВАНИЯ СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Касаткин Владимир Вениаминович Ижевск – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………. 5 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА…………………………………………. 8 1.1 Состояние и перспективы развития льняного ...»

« ВОЛКОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ РАЗРАБОТКА РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СПОСОБА МЕХАНОАКТИВАЦИИ ВИТАМИНИЗИРОВАННОЙ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ Специальность: 05.20.02. – Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: д.т.н., профессор Беззубцева М.М. Санкт-Петербург 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………. 4 Глава 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ...»

« Еремочкин Сергей Юрьевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОБИЛЬНЫХ МАШИН В АПК НА ОСНОВЕ ВЕКТОРНО-АЛГОРИТМИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Халина Т.М. Барнаул - 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Введение Глава 1. Обоснование выбора типа электродвигателя и анализ существующих методов ...»

« Хныкина Анна Георгиевна ОБОСНОВАНИЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ НИЗКОВОЛЬТНОГО АКТИВАТОРА ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН ЛУКА Специальность: 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель к.т.н., доцент кафедры физики Рубцова Елена Ивановна Ставрополь 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ стр. ВВЕДЕНИЕ 4 АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ 10 1 ПРЕДПОСЕВНОЙ ...»

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.