聚丙烯生產(chǎn)過程建模及牌號切換策略研究.pdf

1、聚丙烯具有比重輕、耐抗沖、耐腐蝕、強(qiáng)度好、無毒性、電絕緣性能好且易于加工等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于輕工、化工、化纖、建材、家電、包裝、汽車等領(lǐng)域，是國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一。 牌號切換是將聚丙烯生產(chǎn)裝置從一組生產(chǎn)工藝切換到另一組生產(chǎn)工藝的操作，由于市場需求的多樣化和激烈的競爭，迫使企業(yè)頻繁地進(jìn)行牌號切換，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對牌號切換過程進(jìn)行優(yōu)化有著重要的理論與實(shí)際意義。本文以Spheripol環(huán)管工藝為研究對象，研究聚丙烯生產(chǎn)過程

2、中的建模以及牌號切換策略問題。主要的研究內(nèi)容和成果如下： 1.簡要介紹了聚丙烯的相關(guān)知識，并從過程控制、建模與辨識、牌號切換優(yōu)化等方面介紹了國內(nèi)外的最新研究進(jìn)展； 2.介紹丙烯聚合反應(yīng)的相關(guān)機(jī)理，并對Spheripol環(huán)管工藝流程做了簡要說明。在結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)向量機(jī)建立了丙烯聚合過程模型，采用RVM建立模型，較支持向量機(jī)（SVM）更稀疏，且無需調(diào)整參數(shù)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該模型可以在一定范圍內(nèi)預(yù)測熔融指數(shù)

3、的變化； 3.針對化工領(lǐng)域內(nèi)的一類動態(tài)連續(xù)優(yōu)化問題，提出一種改進(jìn)的差分進(jìn)化算法，在進(jìn)化過程中采用單種群機(jī)制和預(yù)交叉操作，改善了傳統(tǒng)差分進(jìn)化算法存在的慢收斂問題；采用內(nèi)點(diǎn)生成法處理變量約束問題，保證了算法的搜索能力。采用測試函數(shù)對幾種改進(jìn)差分進(jìn)化算法進(jìn)行了數(shù)值實(shí)驗(yàn)比較，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的改進(jìn)方法可以有效地降低函數(shù)評價(jià)次數(shù)以及計(jì)算時(shí)間，提高搜索效率。將該算法應(yīng)用于間歇式反應(yīng)器動態(tài)優(yōu)化，仿真結(jié)果說明其有效性與可行性； 4