Скачать презентацию Modeliranje i upravljanje u prehrambeno-tehnološkim procesima P Ph Скачать презентацию Modeliranje i upravljanje u prehrambeno-tehnološkim procesima P Ph

359189d582617a271b37b17c3b35a313.ppt

  • Количество слайдов: 22

Modeliranje i upravljanje u prehrambeno-tehnološkim procesima (P, Ph. I) Matematičko modeliranje, simuliranje i vođenje Modeliranje i upravljanje u prehrambeno-tehnološkim procesima (P, Ph. I) Matematičko modeliranje, simuliranje i vođenje industrijskih procesa (Pc. I) Katedra za modeliranje, optimiranje i automatizaciju Zavod za procesno inženjerstvo PTF Osijek http: //zpi. ptfos. hr/modeli Dr. sc. Damir Magdić, izv. prof. E-mail: Damir. [email protected] hr Tel. 031 224 330 Jasmina Lukinac, dipl. inž. Jasmina. [email protected] hr Tel. 031 224 397

Nastavni plan Zimski semestar Ljetni semestar Studij P S V Zo. Hi. N P Nastavni plan Zimski semestar Ljetni semestar Studij P S V Zo. Hi. N P 2 Ph. I 3 2 Pc. I 2 2 S V 1

Predavanja I. OSNOVE MODELIRANJA SUSTAVA 1. Osnovne definicije modela 2. Primjene modela 3. Primjeri Predavanja I. OSNOVE MODELIRANJA SUSTAVA 1. Osnovne definicije modela 2. Primjene modela 3. Primjeri modela - proces sterilizacije namirnica - proces smrzavanja hrane - tehnički (dinamički) sustav 4. Analiza matematičkog modela i realnog sustava 5. Metodologija razvoja modela 6. Znanstveni sadržaj modeliranja u biotehnologiji

II. PODJELA MATEMATIČKIH MODELA 1. s usredotočenim veličinama stanja (koncentrirani) s raspodjeljenim veličinama stanja II. PODJELA MATEMATIČKIH MODELA 1. s usredotočenim veličinama stanja (koncentrirani) s raspodjeljenim veličinama stanja (distribuirani) 2. deterministički - stohastički 3. kontinuirani - diskontinuirani 4. linearni - nelinearni 5. analitički - input/output modeli

III. MODELI STACIONARNIH STANJA 1. Modeli kemijskih i enzimskih reakcijskih sustava - opći oblik III. MODELI STACIONARNIH STANJA 1. Modeli kemijskih i enzimskih reakcijskih sustava - opći oblik bilance mase : - kemijske reakcije - enzimske reakcije - regulacija razine 2. Bilanca mase i modeli stacionarnih stanja 3. Matematičke metode za određivanje stacionarnih stanja - direktne (Gaussova metoda) - iterativne (Jacobijeva linearna iteracija) 4. Matematički modeli nelinearnih sustava i njihovih stacionarnih stanja - turbidostat - p. H u protočnom reaktoru - neizotermni kemijski reaktor - uparivač i uparna stanica

5. Matematičke metode za određivanje stacionarnih stanja modela nelinearnih sustava - Jacobijeva linearna iteracija 5. Matematičke metode za određivanje stacionarnih stanja modela nelinearnih sustava - Jacobijeva linearna iteracija - Newton-Raphsonova metoda - model s jednom varijablom - model s više varijabli - Wegsteinova metoda - metoda sekante 6. Uvjeti i brzina konvergencije navedenih metoda 7. Primjeri rješavanja nelinearnih jednadžbi - Wegsteinova metoda - metoda sekante

IV. MODELI I SIMULACIJE DINAMIČKIH SUSTAVA 1. Grafička simulacija dinamike (koncept prostora stanja) 2. IV. MODELI I SIMULACIJE DINAMIČKIH SUSTAVA 1. Grafička simulacija dinamike (koncept prostora stanja) 2. Dinamički sustavi 1. i 2. reda 3. Analitičko rješavanje diferencijalnih jednadžbi koje opisuju sustave 1. reda 4. Laplace-ove transformacije i prijenosne funkcije 5. Primjeri modela dinamičkih sustava 1. i 2. reda - prijenos topline - prijenos mase - regulacijski krug - dinamika smrzavanja - dinamika fermentacije (model upravljanja) - dinamika toplinske sterilizacije

6. Matematičke metode za rješavanje sustava diferencijalnih jednadžbi (s usredotočenim parametrima) - Eulerova metoda 6. Matematičke metode za rješavanje sustava diferencijalnih jednadžbi (s usredotočenim parametrima) - Eulerova metoda - Korigirana Eulerova metoda - Taylorov razvoj - Runge-Kutta 2 - Runge-Kutta 4 7. Metode diskretizacije bilanci - metoda konačnih razlika - metoda konačnih elemenata - metoda linija i kolokacija

V. LINEARNO PROGRAMIRANJE 1. Problemi linearnog programiranja 2. Simplex metoda - optimiranje sastava smjese V. LINEARNO PROGRAMIRANJE 1. Problemi linearnog programiranja 2. Simplex metoda - optimiranje sastava smjese sirovina - optimiranje sastava i cijene obroka - optimiranje iskorištenja rada strojeva/pogona - optimiranje transporta VI. MODELIRANJE I UPRAVLJANJE PRIMJENOM STROJNOG VIDA 1. Modeli boja (Hunter Lab i RGB) VII. MODELIRANJE PRIMJENOM METODE ODZIVA ZVUČNOG IMPULSA VIII. PRIMJERI IZ STRUČNOG I ZNANSTVENOG RADA

Računski dio 1. Metode za rješavanje (sustava) linearnih jednadžbi (Stacionarna stanja kod kemijskih reakcija) Računski dio 1. Metode za rješavanje (sustava) linearnih jednadžbi (Stacionarna stanja kod kemijskih reakcija) - Direktne metode - Gaussova eliminacija - Iterativne metode - Jacobijeva (linearna) iteracija - Gauss-Seidlova iteracija 2. Metode za rješavanje nelinearnih jednadžbi ( Stacionarna stanja kod enzimskih reakcija ) - Newton-Raphsonova iteracija Metoda tangente Metoda sekante Wegsteinova metoda

3. Metode za integriranje diferencijalnih jednadžbi ( Dinamička stanja - pri regulaciji procesa ) 3. Metode za integriranje diferencijalnih jednadžbi ( Dinamička stanja - pri regulaciji procesa ) - Eulerova metoda Korigirana Eulerova metoda Runge-Kutta 2 Runge-Kutta 4 4. Metode linearnog programiranja ( Za optimiranja: (<=), (>=), (<= >= =) ) - Simplex metoda - optimiranje sastava smjese sirovina - optimiranje sastava i cijene obroka - optimiranje iskorištenja rada strojeva/pogona - optimiranje transporta

Računalne vježbe naziv (pot)programa LINALG. BAS matzbroj matmnoz vektmnoz gausl LINMOD 1. BAS LINMOD Računalne vježbe naziv (pot)programa LINALG. BAS matzbroj matmnoz vektmnoz gausl LINMOD 1. BAS LINMOD 2. BAS LINMOD 3. BAS LINITER. BAS MM_LIN. BAS MM_NR. BAS 1 UPAR. BAS 3 UPAR. BAS PH-DINA. BAS SMRZAVA. BAS STERKONZ. BAS PENICIL. BAS LPMRA. BAS DIA. VBP STIFFNESS. EXE VDPR. EXE područje (matrice) (vektori) (linearne jednadžbe) (uparivač) (uparna stanica) (dinamika p. H) (dinamika smrzavanja) (dinamika sterilizacije) (optimizacija) (strojni vid) (primjena zvuka) (upravljanje procesa) metoda Gaussova eliminacija Jacobijeva iteracija Newton-Raphsonova iter. metoda Runge-Kutta 4 SIMPLEX-algoritam računalna analiza slike odziv zvučnog impulsa vizualizacija procesa

Literatura na hrvatskom jeziku: 1) Vilko Žiljak Literatura na hrvatskom jeziku: 1) Vilko Žiljak "Simulacija računalom", Udžbenik Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga-Sveučilišna naklada Liber, Zagreb, 1982. 2) Vlatko Ćerić "Simulacijsko modeliranje", Udžbenik Sveučilišta u Zagrebu, Školska knjiga, Zagreb, 1993. 3) Želimir Kurtanjek, Damir Magdić "Matematičko modeliranje procesa", Skripta PBF-a Zagreb i PTF-a Osijek 4) Damir Magdić "Numeričke metode", interna skripta PTF-a, Osijek, 1994. 5) Damir Magdić "Računalna analiza slike", interna skripta PTF-a, Osijek, 1997. 6) Ivanšić "Numerička matematika", Element, Zagreb, 1998. 7) Petrić, Zlobec "Nelinearno optimiranje“. . .

na engleskom jeziku: 8) Israel Saguy na engleskom jeziku: 8) Israel Saguy "Computer Aided Techniques in Food Technology", Marcel Dekker, New York, 1983. 9) French, A. D. , . . . "Computer Modelling of Carbohydrate Moleculs", American Chemical Society, Washington, DC 1990. 10) Melchior, D. C. , . . . "Chemical modeling of Aqueous Systems II", American Chemical Society, Washington, DC 1990. 11) Raghu Raman "Chemical process computations", Elsevier Applied Science Publishers Ltd, London and New York, 1985. 12) Andrew C. Cleland "Food refrigeration processes, analysis, design and simulation", Elsevier Applied Science Publishers Ltd, London and New York, 1990. 13) Zeuthen, P. , . . . "Thermal processing and quality of foods", Science Publishers Ltd, London and New York, 1984. Elsevier Applied 14) Thorne Stuart "Mathematical modelling of food processing Operations", Elsevier Applied Science Publishers Ltd, London and New York, 1992.

031 / 224 – 330 031 / 224 - 397 031 / 224 – 330 031 / 224 - 397

I na kraju. . . izvješća s vježbi kolokviji ili pisani dio ispita usmeni I na kraju. . . izvješća s vježbi kolokviji ili pisani dio ispita usmeni ispit

Pisani dio ispita 3 zadatka - 90 minuta dopušteno je korištenje literature u kojoj Pisani dio ispita 3 zadatka - 90 minuta dopušteno je korištenje literature u kojoj nema riješenih primjera

Usmeni dio ispita 2 pitanja tehnološki dio (bilance mase i/ili energije) + numerička metoda Usmeni dio ispita 2 pitanja tehnološki dio (bilance mase i/ili energije) + numerička metoda grafički prikazi promjena u procesima tumačenje krivulja

Diplomski rad i poslije ? ! zajedničko rješavanje problema u pogonu ili laboratoriju optimiranje Diplomski rad i poslije ? ! zajedničko rješavanje problema u pogonu ili laboratoriju optimiranje receptura optimiranje procesnih parametara rad na istraživačkim projektima