Математичне моделювання та оптимізація режимів роботи систем водопостачання - Матвієнко, О. І. (My University, 2017)
Дисертаційна робота присвячена розробці нових математичних моделей і методів математичного моделювання та оптимізації режимів роботи систем водопостачання, використання яких дозволило розробити і впровадити нові ресурсо- та енергозберігаючі технології управління розвитком і функціонуванням систем подачі та розподілу води. У результаті виконання дисертаційного дослідження отримані такі наукові результати: вперше розроблено математичну модель квазістаціонарних режимів роботи системи подачі та розподілу води, що враховує стохастичний характер об'єкта управління та навколишнього середовища й адекватно описує процеси транспорту та розподілу води в системах водопостачання; на базі цієї моделі вперше сформульовано та розв'язано задачу оптимізації квазістаціонарних режимів роботи водопровідних розподільчих мереж, що включає в себе задачу оптимального розподілу навантаження між насосними станціями, задачу оптимізації роботи квазістаціонарних режимів роботи насосної станції та задачу зонування; розроблено задачу оптимального стохастичного управління з дискретним часом магістральним водоводом, що відрізняється від відомих введенням додаткових екстремальних і ймовірнісних обмежень на фазові змінні; проведено оцінку ефективності розроблених моделей та методів. The dissertation is dedicated to the development of new mathematical models and methods of mathematical modeling and optimization of the modes of operation of water supply systems, the use of which has allowed to develop and implement new resource and energy saving technologies of the management of development and operation of water supply and distribution systems. As a result of carrying out of the present dissertation research, the following scientific results have been obtained: for the first time a mathematical model of the quasi-stationary modes of operation of the water supply and distribution systems has been developed, taking into account the stochastic nature of the object of control and environment, and describes adequately the processes of transportation and distribution of the water in water supply systems. On the basis of this model, the problem of optimization of the quasi-stationary modes of operation of water distribution systems including the problem of optimal distribution of the water between pumping stations and the problem of zoning have been set and solved for the first time, the problem of optimal stochastic control of water mains with discrete-time which differs from the known ones by the introduction of additional extreme and probabilistic constraints on the phase variables has been developed; the evaluation the effectiveness of the developed models and methods has been carried out.
Keywords: ресурсо- та енергозбереження; оптимальне стохастичне управління; магістральний водовід; насосна станція; квазістаціонарний режим; стохастична модель; resource and energy efficiency; optimal stochastic control; water main; pumping station; quasi-stationary mode; a stochastic model.; zoning