基于多射的工業(yè)過程動態(tài)優(yōu)化研究.pdf

1、從嚴(yán)格意義上來說，工業(yè)過程是狀態(tài)變量隨著時(shí)間的推進(jìn)以及空間的轉(zhuǎn)移，而不斷產(chǎn)生改變的動態(tài)過程。過程的動態(tài)模擬以及動態(tài)優(yōu)化，在近二十年來，越來越得到過程系統(tǒng)工程研究者的關(guān)注。所以，動態(tài)優(yōu)化的方法研究，不僅是工業(yè)過程設(shè)計(jì)、操作以及控制的重要課題;而且，也成為了目前國際過程控制研究領(lǐng)域的一個(gè)前沿和熱點(diǎn)。本文首先分析了研究動態(tài)優(yōu)化的重要意義，接著介紹了幾種不同的動態(tài)優(yōu)化算法，并著重針對含有狀態(tài)變量邊值固定約束的動態(tài)優(yōu)化問題，并改進(jìn)一些算法，將其應(yīng)

2、用到工業(yè)過程的應(yīng)用實(shí)例中。主要工作及貢獻(xiàn)如下:
　　 (1)將常應(yīng)用于航空航天業(yè)的多重打靶法，用來解決此石油、化工過程的兩點(diǎn)邊值動態(tài)優(yōu)化問題。經(jīng)過經(jīng)典工業(yè)過程動態(tài)優(yōu)化算例驗(yàn)證，表明此算法能夠有效地解決上述問題。同時(shí)，為下文的改進(jìn)算法，打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 (2)針對具有狀態(tài)邊值約束的動態(tài)優(yōu)化問題的求解方法，提出了基于控制變量參數(shù)化優(yōu)化方法的多重打靶法(CVPMS)和基于迭代動態(tài)規(guī)劃方法的多重打靶法(IDPMS)，并給

3、出了改進(jìn)算法的具體步驟和流程。經(jīng)過經(jīng)典工業(yè)過程動態(tài)優(yōu)化算例驗(yàn)證，研究結(jié)果表明，所提出的改進(jìn)算法能夠有效地解決邊值固定的動態(tài)優(yōu)化問題，算法具有良好的尋優(yōu)精度和求解效率。
　　 (3)針對具有狀態(tài)邊值約束的動態(tài)優(yōu)化問題的求解方法，在求解微分方程中采用了自適應(yīng)變步長的Runge-Kutta方法，在前兩章的基礎(chǔ)上，提出了基于自適應(yīng)變步長的控制變量參數(shù)化方法的多重打靶法(A-CVPMS)和基于自適應(yīng)變步長的迭代動態(tài)規(guī)劃方法的多重打靶法(A