Взаимодействие РЭЭС с внешней средой


Эффективным методом решения поставленных задач является применение адаптивных (приспосабливающихся) систем, в которых алгоритм управления автоматически изменяется для осуществления в некотором смысле наилучшего управления сложными системами. Признаком адаптивности систем является неполнота информации об исследуемом объекте.

Отсюда главная задача экономико-адаптивных РЭЭС - пополнение в процессе работы недостающей эколого-экономической информации. Получение полной информации о сложной системе, какой является РЭЭС, происходит путем использования автоматического поиска.

Зависимость выходных величин от входных может быть представлена в виде линейных или дифференциальных нелинейных уравнений с ограничениями. При использовании экономико-адаптивных систем для решения задач оптимального управления РЭЭС необходимо накопление первичной информации о режимах функционирования системы, т.е. необходимо установить характер изменения выходной величины системы при изменении входных воздействий.
Если процессы, протекающие в экономико-адаптивных системах, характеризуются большим влиянием неконтролируемых воздействий на выходную величину, то закон изменения управляющих воздействий заранее не может быть известным и должен находиться в процессе работы.
В таких системах нужно установить границы оптимальных режимов, экономических нормативов, определить скорости изменения выходных величин и выявить такие зависимости, как время переходных процессов в величину экономического лага по каналам планирования и оперативного управления. Когда время изменения выходной величины и экономического лага системы велико по сравнению с временем переходного процесса по каналам планирования и управления, то оптимизация близка к статической.
Если время изменения выходных величин исследуемой системы мало по сравнению с временем переходного процесса по каналам планирования и оперативного управления, то оптимизация необходима в динамике. И поэтому здесь требуется знание динамических эколого-экономических характеристик объекта по
каналам планирования и оперативного управления. При такой оптимизации процессов в динамике необходимо применять известные вариационные методы.
В нашем случае целесообразно осуществлять оптимизацию с помощью экономико-адаптивных систем, включающих полученные ранее экономико-математические модели региональной системы защиты, т.е. применять двухшкальный принцип сравнения значений параметров, при котором на быстрой модели системы периодически находится оптимальный закон управления с последующим персоналом его на объект в целом.
Если время изменения выходной величины системы соизмеримо с временем переходного процесса по каналу управления, то эту задачу можно свести к оптимизации в статике, используя поисковое ускорение за счет рациональной организации поиска и оптимизации поисковых и рабочих движений в динамике. Отсюда при комплексной оптимизации сложных экономических процессов рациональным методом является получение программно-целевых функциональных взаимосвязей между звеньями в статике и динамического аналога системы для решения задач оптимального планирования и оперативно-стратегического управления с периодизацией решения.
Особенностью сложных РЭЭС является то, что их характеристики изменяются во времени, а потому модели должны периодически в процессе нормального функционирования автоматически подстраиваться. Системы, характеризующиеся передаточными функциями, могут быть представлены в виде матриц.
Весьма удобными для целей оптимизации являются пробные сигналы в виде некоррелированных периодических двоичных шумов. Это такой сигнал, который периодически через отрезки времени Тo принимает и сохраняет значение Тo с равной вероятностью одного из значений: +а или -а.

Такие сигналы практически удовлетворяют условиям ортогональности при соответствующем выборе Тo.
Определение коэффициентов модели аnik может быть также выполнено методом стохастической аппроксимации. Инвариантность разложения корреляционных функций k-мерной системы к структурному представлению нелинейной системы делает его особенно ценным для решения указанной задачи.


Важным методом при решении задач оптимизации является создание определяемом цели управления. В любом случае цель управления можно рассматривать как достижение экстремума
некоторого функционала. В некоторых случаях нельзя ставить задачу экстремизации процесса в каждый момент времени.

Необходимой является оптимизация за определенное время регулирования комплекса, так как оптимизация режима работы отдельных подсистем или звеньев целой системы охраны окружающей среды иногда малоэффективна.
Задачу оптимизации для сложных РЭЭС можно осуществлять, используя упрощенные методы оптимального управления, т.е. арсенал аналитических и вычислительных методов. Реализовать принцип максимума Л.С.

Понтрягина, динамическое программирование Беллмана, классическое вариационное исследование для сложных РЭЭС становится весьма затруднительно, так как они связаны с необходимостью решения вариационной задачи в условиях неполной определенности.

Отсюда целесообразнее осуществлять оптимизацию с помощью систем, включающих в себя модели подсистем и звеньев, имеющих увеличенный по сравнению с системой масштаб времени, двухшкальные системы, на которых просматриваются и оцениваются по величине М (Р) несколько вариантов планирования и управления и выбирается наилучший, который и реализуется в исследуемой РЭЭС.


Одновременно с укрупнением РЭЭС и расширением задачи комплексного исследования резко возрастают степени возможных состояний и трудности в получении алгоритма оптимального управления известными детерминированными методами математического моделирования.
В этих условиях наибольшей разрешающей способностью обладают вероятностные методы математического моделирования, которые при дополнении их графической интерпретацией позволяют получить характеристики макроуровневого состояния исследуемого объекта.
Вся совокупность параметров ТПК, используемых в процессах программно-целевого планирования и экономического управления производственной деятельностью РЭЭС, связана с общегосударственной системой охраны окружающей среды в отношении как реализации (или беспоследственной утилизации) продуктов очистки отходов производств, так и обеспечения окружающей среды по экологическим показателям ПДН, ПДВ, ПДК, по согласованию сроков поставок, финансовым отношениям и другим внешним факторам, которые еще не находятся в зоне компетенции РЭЭС управления качеством окружающей природной среды.
Анализируя взаимодействие РЭЭС с внешней средой, находим, что последняя не является однородной по отношению к
рассматриваемому объекту исследования. Это проявляется в том, что каждая РЭЭС, имеющая особенности природно-климатических и других условий охраны окружающей среды, взаимодействует с основными производствами региона.

При этом необходимо знать иерархическую подчиненность между звеньями системы и определить максимальную совокупность взаимодействия систем, близких по своему характеру функционирования и степени автономности.
Создание общегосударственной автоматизированной системы охраны окружающей среды как некоторой автономной отрасли позволит выделить ее как равноправную ячейку в иерархической системе народного хозяйства. Признаки, которыми наделена данная система и по которым можно ее выделить как самостоятельный объект, выражаются в том, что система охраны окружающей среды является одним из основных звеньев рационального использования, воспроизводства природных, трудовых и других ресурсов и обладает необходимым комплексом принадлежащих государству средств производства, которые коллектив работников, имеющий права юридического лица, использует на началах хозяйственного расчета.
Региональные СУ, входящие в общегосударственную систему охраны окружающей среды, осуществляют выпуск продукции, полученной при подготовке сырья к использованию и при санитарной очистке отходов производств в соответствии с плановыми заданиями и санитарно-гигиеническим, экономическим, организационным единством и оперативно-хозяйственной самостоятельностью.
В рамках ТПК побочный продукт из отходов основных производств получают преобразованием выбросов в нужную для народного хозяйства продукцию, предназначенную для последующего повторного использования или промышленного потребления.
Общегосударственная автоматизированная система охраны окружающей среды организует перспективное и оперативно-производственное планирование условий развития и функционирования РЭЭС. В рамках РЭЭС можно выделить множество внутренних и внешних прямых и обратных связей по энергетическим, информационно-управленческим и другим информационным потокам, на основе которых проводится оценка функционирования исследуемого объекта и его корректировка в процессах программно-целевой оптимизации и оптимального управления.
При эколого-экономическом прогнозировании и оптимальном управлении будем рассматривать в качестве управляемого объекта ТПК основного производства продукции и производства
побочного продукта из отходов производств и промышленные способы подготовки исходного сырья, а в качестве управляющего органа - РЭЭС управления качеством окружающей среды.



Содержание раздела