Информатика в задачах теплоэнергетики реферат
Обновлено: 07.07.2024
1. Информатика в задачах теплоэнергетики Лекция №2
2. Решение задач интерполяции в теплоэнергетике
В результате эксперимента по определению
холостого
хода
определена
зависимость
потребляемой из сети мощности (Po, Вт) от входного
напряжения (U, В) для электрического асинхронного
двигателя вращающего центробежный насос.
U,
В
132
140
150
162
170
180
190
200
211
220
232 240
251
U,
Вт 330
350
385
425
450
485
540
600
660
730
920 1020
1350
Построить
график
зависимости P(U).
интерполяционной
3. Решение задач интерполяции каноническим полиномом
4. Решение задач интерполяции полиномом Лагранжа
5. Решение задач интерполяции полиномом Ньютона
6. Сравнение решения задачи интерполяции разными методами
7. Аппроксимация данных
Основная
задача
аппроксимации
–
построение
приближенной
(аппроксимирующей)
функции,
в
целом
наиболее близко проходящей около данных
точек или около данной непрерывной функции.
Такая
задача
возникает
при
наличии
погрешности в исходных данных (в этом случае
нецелесообразно проводить функцию точно
через все точки, как в интерполяции) или при
желании получить упрощенное математическое
описание
сложной
или
неизвестной
зависимости.
8. Аппроксимация данных
Близость исходной и аппроксимирующей функций
определяется числовой мерой – критерием
аппроксимации
(близости).
Наибольшее
распространение получил квадратичный критерий,
равный сумме квадратов отклонений расчетных
значений от "экспериментальных" (т.е. заданных), –
критерий близости в заданных точках:
n
R
расчет. 2
(y i y i
) .
i 1
Квадратичный
критерий
обладает
рядом
"хороших"
свойств,
таких,
как
дифференцируемость, обеспечение единственного решения задачи аппроксимации при
полиномиальных аппроксимирующих функциях.
9. Аппроксимация данных
R max y i y iрасчет. .
i
Этот критерий менее распространен в связи с аналитическими
и вычислительными трудностями, связанными с отсутствием
гладкости функции и ее дифференцируемости.
В обоих рассмотренных случаях в качестве значения функции у
можно брать не только абсолютные, но и относительные
значения, например: уi /уn и другие.
Выделяют две основные задачи аппроксимации:
1) получение аппроксимирующей функции, описывающей
имеющиеся данные, с погрешностью не хуже заданной;
2) получение аппроксимирующей функции заданной структуры с
наилучшей возможной погрешностью.
Чаще всего первая задача сводится ко второй путем перебора
различных аппроксимирующих функций с последующим выбором
наилучшей.
10. Аппроксимация данных
11. Метод наименьших квадратов
Метод базируется на применении в качестве критерия
близости суммы квадратов отклонений заданных и
расчетных
значений.
При
заданной
структуре
аппроксимирующей функции уiрасчет.(х) необходимо
подобрать параметры этой функции таким образом, чтобы
получить наименьшее значение критерия близости, т.е.
наилучшую аппроксимацию.
y iрасчет.(x) ak x k
ak 1 x
n
k
i 1
j 0
k 1
k
. a0 a j x j ;
R (y i a j x ij )2 .
j 0
12. Метод наименьших квадратов
Искомые переменные aj можно найти из
необходимого условия минимума R по этим
переменным, т.е. dR/dap =0 (для р = 0,1,2. К).
Продифференцируем по ap (р – текущий
индекс):
dR/dap 2 (y
p
a j xi )( xi )
j
где р=0,1,2,…,к, i=1,2,…,n.
0,
13. Метод наименьших квадратов
После очевидных преобразований (сокращение на
два, раскрытие скобок, изменение порядка
суммирования) получим:
dR/dap y i (-x ip ) a j x ij x ip y j ( x ip ) a j x ij x ip 0,
j
i
j
i
j
где р=0,1,2,…,к.
Перепишем последние равенства:
j p
p
a
x
x
y
x
j i i i i ,
j
i
i
i
14. Метод наименьших квадратов
Получилась система n+1 уравнений с таким же количеством
неизвестных aj, причем линейная относительно этих переменных. Эта
система называется системой нормальных уравнений. Из ее решения
находятся параметры aj аппроксимирующей функции, обеспечивающие
min R, т.е. наилучшее возможное квадратичное приближение. Зная
коэффициенты, можно (если нужно) вычислить и величину R (например,
для сравнения различных аппроксимирующих функций). Следует
помнить, что, при изменении даже одного значения исходных данных
(или пары значений хi, уi, или одного из них), все коэффициенты изменят
в общем случае свои значения, так как они полностью определяются
исходными данными. Поэтому при повторении аппроксимации с
несколько
изменившимися
данными
(например,
вследствие
погрешностей измерения, помех, влияния неучтенных факторов и т.п.)
получится другая аппроксимирующая функция, отличающаяся
коэффициентами.
15. Метод наименьших квадратов
n
n
a0 n a1 xi yi
i 1
i 1
полином
1
порядка
n
n
n
2
a
0 xi a1 xi xi yi
i 1
i 1
i 1
- полином
n-го порядка
m
m
m
m
2
n
ma0 xi a1 xi a 2 xi a n yi
i 0
i 0
i 0
i 0
m
m
m
m
2
n 1
xi a0 xi a1 xi a n xi yi
i 0
i 0
i 0
i 0
m
m
m
m n
n 1
2n
n
x
a
x
a
x
a
x
i n i yi
i 0 i 1
i 0
i 0
i 0
i 0
16. Метод наименьших квадратов
Дана таблично заданная функция (табл. 1.1.).
Требуется найти аппроксимирующую функцию в виде
линейного полинома у=а0+а1х по имеющимся
экспериментальным данным.
Таблица 1.1.
Данные для аппроксимации по МНК
n
(кол-во точек)
оС
t,
h, кДж/кг
h
расчет
0
1
2
3
10
42,04
20
125,70
30
209,30
40
355,00
a 0 a1ti
n
R (hi a0 a1ti ) 2
Найдем производные по а0 и а1:
i 1
dR
da 0
0
dR 0
da1
17. Метод наименьших квадратов
n
2 (hi a0 a1ti )( 1) 0
i 1
n
2 (h a a t )( t ) 0
i
0
1 i
i
i 1
Проведя преобразования, получим:
n
(a0 a1ti hi ) 0
i 1
n
(a t a t 2 h t ) 0
0 i
1 i
i i
i 1
18. Метод наименьших квадратов
Система нормальных уравнений для полинома 1 степени будет выглядеть следующим образом:
n
n
a0 n a1 ti hi
i 1
i 1
n
n
n
2
a
t
a
t
0 i
1 i ti hi
i 1
i 1
i 1
Используя имеющиеся данные, получим:
n=5, ti=150, ti2=5500, hi=1233, hiti=48463;
a0 5 a1150 1233
a0150 a1 5500 48463
Решив полученную систему линейных уравнений относительно
а0 и a1, получим а0=-97,6; a1 =11,47.
Аппроксимирующая функция имеет вид: h(t)= -97,6 + 11,47ti
19. Метод наименьших квадратов
20. Метод наименьших квадратов
21. Метод наименьших квадратов
22. Метод неопределенных коэффициентов
Метод базируется на составлении и решении
системы линейных уравнений. При заданной
системе уравнений необходимо подобрать
параметры этой функции таким образом, чтобы
получить наименьшее значение критерия
близости, т.е. наилучшую аппроксимацию. При
этом составляется система уравнений исходя из
заданных начальных значений.
23. Метод неопределенных коэффициентов
y P( x) a0 a1 x a2 x a3 x . an x
2
3
n
Затем строим матрицу:
a0 a1 x a2 x a3 x a x x
a a x a x a x a x
2
3
x
0 1
a0 a1 x a2 x a3 x a x x
a a x a x a x a x
2
3
x
0 1
a0 a1 x a2 x a3 x a x x
y
y
y
y
y
Решаем систему (находим коэффициенты полинома)
и формируем полином n-ой степени.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы ![]()
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Уважаемый АВТОР! СПАСИБО! Именно так - большими буквами и с большим уважением и благодарностью за помощь! Удачи Вам!
Последние размещённые задания
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Нужно сделать всё в разделе Past Tenses
Перевод с ин. языка, Английский язык
Срок сдачи к 25 февр.
Кредитные риски и оценка кредитоспособности юридических лиц
Диплом, Организация кредитной работы
Срок сдачи к 15 мар.
решить 2 задачи SO2 окисляется в SO3
Решение задач, Теоретические основы неорганического синтеза
Срок сдачи к 27 февр.
Контрольная, уголовное право
Срок сдачи к 28 февр.
Эстетика 17 век
Срок сдачи к 3 мар.
Курсовая, Экономика предприятия
Срок сдачи к 2 мар.
Срок сдачи к 1 мар.
Написать эссе по статьям и видео TedEx
Срок сдачи к 28 февр.
написать реферат по плану
Срок сдачи к 9 мар.
Другое, Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования
Срок сдачи к 27 февр.
Дипломная работа за 10 класс. Тема: Как интернет влияет на подростков
Срок сдачи к 20 мар.
Срок сдачи к 29 мая
Решение задач, уголовное право
Срок сдачи к 27 февр.
Решить задачу с чертежом по примеру
Решение задач, Физика
Срок сдачи к 26 февр.
Решение задач, Менеджмент
Срок сдачи к 25 февр.
Решить 1 задачу
Решение задач, Электроника
Срок сдачи к 26 февр.
Курсовая на тему "Система управления организацией"
Курсовая, теория и механизмы современного государственного управления
Срок сдачи к 5 мар.
Формирование художественных интересов подростков в художественной.
Срок сдачи к 11 мар.
Размещенные на сайт контрольные, курсовые и иные категории работ (далее — Работы) и их содержимое предназначены исключительно для ознакомления, без целей коммерческого использования. Все права в отношении Работ и их содержимого принадлежат их законным правообладателям. Любое их использование возможно лишь с согласия законных правообладателей. Администрация сайта не несет ответственности за возможный вред и/или убытки, возникшие в связи с использованием Работ и их содержимого.
Информационные технологии в теплоэнергетике с каждым годом становятся все более востребованными. Это связано не только с естественными процессами экономического роста, но и с рядом проблем, с которыми в настоящее время столкнулась отечественная теплоэнергетика. По различным причинам теплоснабжению длительное время не уделялось должного внимания, соответственно, экономический потенциал отрасли постепенно снижался, а вопрос об эффективности энергосбережения, напротив, становился все более актуальным.
Информационные технологии в теплоэнергетике способствуют рациональному и экономически выгодному использованию природных энергоносителей, повышая КПД теплоэнергетических установок и коммуникаций теплоснабжения, сокращая энергопотери. В частности, информационные технологии в теплоэнергетике позволяют автоматизировать процессы сбора статистических данных и их анализ, что позволяет грамотно решать многие проблемы теплоснабжения и способствует усовершенствованию не только существующей системы ЖКХ, но и теплоэнергетической отрасли в целом.
В современном обществе информационные технологии в теплоэнергетике внедряются повсеместно, начиная от действующих тепловых электростанций и заканчивая частными котельными. А также, что соответствует государственным программам по развитию топливно-энергетического комплекса страны, информационные технологии в теплоэнергетике в обязательном порядке используются при модернизации имеющихся объектов отрасли и вводе новых мощностей.
В частности, информационные технологии в теплоэнергетике позволяют смоделировать экономическую эффективность различных процессов теплоснабжения, оценить целесообразность запуска новых проектов и возможность включения их в действующую систему теплоэнергетики, что является важным аспектом в вопросах инвестирования и реализации инновационных проектов в отрасли.
Для функционирования отдельно взятых компаний информационные технологии в теплоэнергетике способствуют решению многих задач. Программное обеспечение осуществляет круглосуточный контроль над процессами теплоснабжения, благодаря чему сократились энергопотери в процессе транспортировки тепла, появилась возможность своевременного обнаружения и устранения технологических неполадок и аварийных ситуаций. Информационные технологии в теплоэнергетике позволяют быстро и качественно отслеживать, аккумулировать и обрабатывать всю необходимую информацию в кратчайшие сроки, повышая работоспособность персонала и экономическую эффективность предприятия.
Информационные технологии в теплоэнергетике также используются и при работе с конечными потребителями. Весь процесс коммуникаций между поставщиком услуг и потребителем отслеживается и учитывается при помощи специальных информационных систем. Расчет по показателям, поступление платежей, формирование документооборота и прочие услуги уже давно знакомы каждому из нас.
Информационные технологии в теплоэнергетике позволяют использовать современные средства автоматизации не только для решения локальных задач по теплоснабжению отдельных домов или небольших территорий, но и осуществления более глобальных проектов в масштабах района или города. При этом для нормального функционирования системы достаточно нескольких человек, что также способствует оптимизации кадровой политики предприятий.
Информационные технологии в теплоэнергетике, наряду с инновационными разработками, являются залогом дальнейшего развития топливно-энергетического комплекса страны. Несмотря на то, что во время внедрения программного обеспечения приходиться сталкиваться с различными трудностями, глобальная автоматизация набирает обороты, а увеличение потока инвестиций в отрасль способствует ускорению данного процесса.
Энергетика - это рынок огромных компаний. Одним из важнейших проблем становится сокращение количества обученных и отлично разбирающихся в разработках профессионалов. В связи с этим актуальным выглядит изучение информационных технологий, которые многие энергетические компании смогут использовать в своей деятельности для повышения эффективности. Создание и внедрение новых информационных технологий в электроэнергетику требует проведения исследования над существующими актуальными решениями.
Сегодня с каждым днем многие компании, в том числе энергетические, все больше начинают использовать информационные технологии для повышения эффективности своей деятельности. Применение информационных технологий в электроэнергетике представляется очень многообещающим для совершенствования информационной инфраструктуры. В целом энергетика - это рынок огромных компаний.
У российской отрасли есть следующая особенность: с каждым годом остается все меньше обученных и отлично разбирающихся в разработках профессионалов. Поэтому возникает потребность в замене профессионалов информационными автоматизированными системами.
Сегодня существует множество проблем, которые связаны с внедрением информационных технологий в энергетике.
Степень изученности. В разработке данной темы были использованы работы таких авторов как: Андреев Р. Н., Бессонов Л. А., Городов О. А., Крылов Ю. А., Сазанов Б. В., Щербаков Е. Ф. и др., а также был использован Интернет-ресурс.
Целью данной работы является изучение информационных технологий в энергетике, исходя из поставленной цели, были определены следующие задачи:
- рассмотреть применение современных информационных технологий в электроэнергетике;
- исследовать российский рынок автоматизации энергетики.
Фрагмент работы для ознакомления
1 Применение современных информационных технологий в электроэнергетике
Итак, электроэнергетика – основная отрасль экономики, которая обеспечивает потребителей энергией. А значит, электроэнергетика является приоритетной отраслью экономики современных развитых стран, от надежного и эффективного функционирования которой зависят условия жизни их граждан. Сохранение качества и надежности электроснабжения потребителей в рамках новой структуры единой энергетической системы требует организации четкого оперативно-информационного взаимодействия между субъектами рынка и выполнения каждым из них определенных специфических функций и обязанностей. Кроме того, перспектива вхождения в европейскую, а впоследствии и в мировую энергетическую систему зависит от повышения качества и эффективности функционирования практически всех систем автоматического и автоматизированного управления в электроэнергетике.
2 Российский рынок автоматизации энергетики
Как и большинство капиталоёмких отраслей экономики, энергетика исторически менее подвержена информатизации. Тем не менее, цифровизация энергетического комплекса очень важна для отрасли и отечественной экономики в целом. Поэтому в последние годы в сфере энергетики наметился серьезный сдвиг фокуса внимания в сторону информационных технологий.
Таблица 1 - Доходы системных интеграторов на рынке автоматизации электроэнергетики в России в 2016-2017 годах
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, роль информационных технологий в российской энергетике трансформируется так же стремительно, как и сама энергетика. Сравнительно недавно информационные технологии использовались в основном при решении прикладных задач, связанных с масштабным энергетическим строительством, обеспечением стабильной и надежной работы энергетических предприятий.
Список литературы [ всего 12]
- Андреев, Р. Н. Теория электрической связи. Курс лекций. Учебное пособие / Р.Н. Андреев, Р. П. Краснов, М.Ю. Чепелев. - Москва: РГГУ, 2014. - 230 c.
- Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Учебник / Л. А. Бессонов. - М.: Юрайт, 2016. - 702 c.
- Брюханов, О. Н. Тепломассообмен / О. Н. Брюханов, С.Н. Шевченко. - Москва: Машиностроение, 2012. - 464 c.
- Городов, О. А. Введение в энергетическое право. Учебник / О.А. Городов. - M.: Проспект, 2015. - 224 c.
- Конституционные основы энергетического права. Учебное пособие / В.В. Комарова и др. - М.: КноРус, 2016. - 180 c.
- .
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
Читайте также: