基于IDP的動(dòng)態(tài)優(yōu)化及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)過程的精確掌控顯得尤為重要，這不僅能確保生產(chǎn)過程的安全，還能提高經(jīng)濟(jì)效益，這些都推動(dòng)了動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展。近幾十年動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法層出不窮，在不同的領(lǐng)域都展示出了良好的特性。但隨著產(chǎn)業(yè)的變革，所面臨的系統(tǒng)越來越復(fù)雜，人們對(duì)生產(chǎn)過程和性能指標(biāo)也提出了更高的要求，這促使專家學(xué)者繼續(xù)研究改進(jìn)動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法，提高動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法的精度、效率、適用范圍等等。動(dòng)態(tài)優(yōu)化的直接方法不需要求解系統(tǒng)的梯度信息，能直接進(jìn)行數(shù)值尋優(yōu)，但其尋優(yōu)

2、速度慢、精度低，間接方法利用梯度信息進(jìn)行快速尋優(yōu)，但其容易陷入局部最優(yōu)，本文考慮結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)開發(fā)背景，本文利用動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法，對(duì)核電站蒸汽發(fā)生器液位控制過程進(jìn)行研究，此過程由于特殊的熱工水力環(huán)境顯得較為復(fù)雜，也給優(yōu)化研究帶來了難度，最后實(shí)現(xiàn)了核電站核島監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)。本文的主要工作如下:
　　 (1)本文通過對(duì)迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃和一階梯度算法兩種動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法的深入研究與實(shí)現(xiàn)，在清楚了這兩種動(dòng)態(tài)優(yōu)化算法的結(jié)構(gòu)

3、及優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，利用一階梯度算法尋優(yōu)精度高、速度快的特點(diǎn)，彌補(bǔ)迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃尋優(yōu)精度低、速度慢的不足，同時(shí)保留迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局性好的優(yōu)點(diǎn)，提出了改進(jìn)的迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。該算法取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分的發(fā)揮各自算法的優(yōu)點(diǎn)，有著良好的全局性、收斂效率、計(jì)算精度。并通過CSTR過程和間歇反應(yīng)器溫度最優(yōu)控制，兩個(gè)優(yōu)化問題進(jìn)行研究，仿真結(jié)果很好的說明了所提算法的有效性和優(yōu)勢(shì)所在。
　　 (2)本文的主要研究對(duì)象為壓水堆核電站的蒸汽發(fā)生器，對(duì)蒸汽發(fā)生

4、器工作原理及液位特性進(jìn)行深入研究，分析影響蒸汽發(fā)生器液位的主要因素，認(rèn)識(shí)到蒸汽發(fā)生器液位特性的復(fù)雜性，采用前人提出的經(jīng)典液位過程簡(jiǎn)化模型作為對(duì)象，分析此模型并結(jié)合液位控制過程的要求，提取出蒸汽發(fā)生器液位控制過程的動(dòng)態(tài)優(yōu)化命題。使用本文提出的改進(jìn)的迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法進(jìn)行優(yōu)化求解，得到滿意的優(yōu)化結(jié)果，同時(shí)也說明了所提優(yōu)化算法對(duì)此動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題的適用性。
　　 (3)本文的背景為基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的核電站核島監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施研發(fā)，作者完成了該系