遺傳算法在Petlyuk塔計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)能源日益枯竭，利用新能源的技術(shù)又不成熟；人們的環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，節(jié)能是環(huán)保的一個(gè)方面；我國的企業(yè)在同等產(chǎn)值上的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均水平。在這樣的背景下，研究節(jié)能技術(shù)顯得十分重要。 在化學(xué)工程領(lǐng)域，有一個(gè)活躍的研究方向－化工過程強(qiáng)化，其目標(biāo)是節(jié)能。精餾過程所消耗的能源占整個(gè)化學(xué)工業(yè)的能耗的很大比例，因此在精餾過程中進(jìn)行過程強(qiáng)化對(duì)化學(xué)工業(yè)的節(jié)能顯得很重要。Petlyuk精餾是一種過程強(qiáng)化技術(shù)，它既節(jié)能又節(jié)約設(shè)備投資，還有其它優(yōu)點(diǎn)

2、，具有極為誘人的發(fā)展前景，因此吸引了許多來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的目光。盡管Petlyuk塔有許多誘人的優(yōu)點(diǎn)，但是由于缺少一種可靠的設(shè)計(jì)技術(shù)，以及控制這種塔的技術(shù)也不成熟，使得它難以廣泛應(yīng)用。 Petlyuk塔的設(shè)計(jì)過程涉及十分復(fù)雜的優(yōu)化問題，本文進(jìn)行了兩次問題轉(zhuǎn)化，以降低問題的復(fù)雜性，但是轉(zhuǎn)化后的問題依然復(fù)雜：約束極為復(fù)雜；被優(yōu)化的變量屬于不同的數(shù)據(jù)類型而且這些變量之間有復(fù)雜的聯(lián)系；組合優(yōu)化和函數(shù)優(yōu)化交織在一起，同時(shí)又是多目標(biāo)優(yōu)化；

3、計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)值很耗時(shí)?？紤]到遺傳算法在約束優(yōu)化、組合優(yōu)化、函數(shù)優(yōu)化以及多目標(biāo)優(yōu)化方面的巨大潛力，本課題試圖用遺傳算法解決Petlyuk塔的設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)化問題。在計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)值時(shí)，本文利用Aspen plus 解Petlyuk塔的精餾模型，它是化工過程模擬領(lǐng)域知名度最高的軟件。 本文根據(jù)問題的特點(diǎn)，采用最自然的編碼方式，為了促進(jìn)個(gè)體在多個(gè)目標(biāo)上的平衡進(jìn)化而引入了一種新的定義個(gè)體性別的方式，采用動(dòng)態(tài)的種群規(guī)模，重組時(shí)應(yīng)用了基因