Развитие и приложение методов оптимизации и оптимального управления сложными системами и технологическими процессами

Развитие методов оптимизационной термодинамики и оптимального управления сложными системами позволяет получить ряд новых результатов в задачах определения максимальной эффективности процессов обмена и передачи ресурсов в условиях ограничений на продолжительность процессов (сверху) или на среднюю их интенсивность (снизу). Важным практическим приложением этих методов является анализ предельной производительности различных технологических процессов, в частности комбинированных процессов в системах сложной структуры, например, термодиффузии и адсорбции-десорбции, а также процессов теплообмена, охлаждения, разделения многокомпонентных смесей. Такие процессы реализуются в системах высокой степени сложности, и классические подходы к анализу подобных систем не могут служить инструментом для получения реалистичных оценок эффективности или разработки алгоритмов синтеза оптимальной структуры системы. Полученные при таком исследовании результаты позволяют разрабатывать системы управления сложными системами различной природы. Реализация проекта требует решения ряда теоретических задач: • развитие методов оптимизации в необратимой термодинамике и исследование с их помощью различных моделей технологических процессов; • разработка алгоритмов управления неоднородными дискретными и дискретно-непрерывными системами; • исследование слабо нелинейных дифференциальных операторов. Результаты решения каждой из перечисленных задач раскрывают один из аспектов общей темы работы. Результаты исследования могут быть использованы для анализа не только процессов теплообмена и разделения, но и для определения оптимальных режимов в других термодинамических макросистемах, макросистемах, связанных с обменом ресурсами при ограничении на среднюю интенсивность, моделирования процессов, описываемых дифференциальными уравнениями математической физики.