The study aims to develop a system of models and a method for optimizing the operating modes of a catalytic reforming unit using fuzzy information, which makes it possible to effectively control the reforming process of the object under study. The object of study of this work is a catalytic reforming unit that has been operating for more than half a century and is characterized by the lack of clarity of some part of the initial information. The research methods are methods of system analysis, mathematical modeling, multicriteria optimization, and expert assessments, as well as methods of theories of fuzzy set theories, which allows formalizing and using fuzzy information, as well as experimental-statistical methods. As a result of the conducted research, the following main results were obtained. Based on a systematic approach, an effective methodology has been developed for developing a system of models of interconnected plant units using various types of available information, including fuzzy information. Using the proposed method, hybrid models have been developed to determine the volume of the produced catalyzate and its quality indicators. A scheme has been constructed for combining the developed models of the main units of the catalytic reforming unit into a single package of models. The built system of models makes it possible to systematically simulate the operation of the plant under study and improve the efficiency of the facility by increasing the volume of target products produced and improving its quality indicators. A statement of the problem of multicriteria optimization is obtained, taking into account the partial fuzziness of the initial information, and a heuristic method for its solution is developed, which is based on the use of knowledge, experience, and intuition of the decision-maker. The results of modeling and optimization show the effectiveness of the proposed fuzzy approach.

No abstract

No abstract

Актуальность исследования обосновывается тем, что при управлении процессами транспортировки нефти по магистральным трубопроводам возникает необходимость определения и выбора оптимальных режимов работы агрегатов нефтепровода с учетом нечеткости некоторой части исходной информации. В этой связи формулировка и решение задач многокритериального выбора эффективных режимов работы технологических объектов нефтепроводной системы, которые часто описываются в нечеткой информационной среде на основе математического аппарата нечетких множеств, является актуальной научно-практической задачей. Цель: сформулировать постановку задач многокритериального выбора режимов работы технологических агрегатов нефтепровода в нечеткой информационной среде и, модифицируя различные принципы оптимальности, разработать эвристические методы их решения. Разработанные методы должны быть реализованы с привлечением лица, принимающего решения, в процессе принятия решений. Реализовать предложенный нечеткий подход к решению задачи выбора оптимального режима работы на примере станции подогрева нефти магистрального нефтепровода Узень–Самара в пункте Атырау. Объекты: технологические агрегаты магистрального нефтепровода, которые характеризуются многокритериальностью и нечеткостью некоторых ограничений. Методы: методы теорий нечетких множеств, методы многокритериального выбора, эвристические методы, методы нечеткого математического программирования. Результаты. Сформулированы постановки задач многокритериального выбора режимов работы технологических агрегатов магистральных нефтепроводов в условиях нечеткости некоторой части исходной информации, и разработаны эвристические методы их решения. Предложенные эвристические методы многокритериального выбора в нечеткой среде разработаны на основе применения опыта и знаний лица, принимающего решения и модификации различных принципов оптимальности для работы в нечеткой среде. Для обеспечения возможности выбора лицом, принимающим решения, более удобного метода решения задачи выбора режима в зависимости от наличия и доступности исходной информации, предлагается набор постановки задачи выбора путем применения различных принципов оптимальности (компромиссных схем принятия решений) и их комбинации. Предложенный подход реализован при постановке и решении задачи многокритериального выбора режимов работы нефтепровода с целью оптимального управления процессом перекачки нефти по магистральному нефтепроводу Узень–Атырау–Самара (участок Кульсары–Атырау) с привлечением человека, т. е. применяя нечеткую информацию в виде его опыта, знаний и интуиций. Полученные результаты подтвердили эффективность предложенного подхода к решению поставленных задач.

В статье исследованы проблемы разработки математических моделей взаимосвязанных объектов технологической системы при дефиците, нечеткости исходной информации и предложен подход к их решению. Для решения проблемы неопределенности и нехватки исходной информации для разработки математических моделей технологических объектов предложена методика построения систему математических моделей объектов с использованием нечеткой информации, а также доступных теоретических и статистических данных. Суть предлагаемой методики разработки математических моделей взаимосвязанных технологических агрегатов установки ЛГ заключается в применении методов системного анализа и теорий нечетких множеств, позволяющие использовать нечеткой информации и других доступных данных. Методика позволяет для каждого объекта определить наиболее подходящего типа модели для него и создать пакета моделей путем объединения разработанных моделей агрегатов в единую систему. Соответственно полученный пакет моделей может системно моделировать работу технологической установки и определить оптимальный режим работы. Работа выполнена в рамках проекта грантового финансирования МОН РК «Интеллектуализированная система поддержки принятия решений для управления режимами работы установки каталитического риформинга» ИРН AP08855680.