收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

过程系统工程综合方法及其求解策略的研究

张慧平  
【摘要】:过程系统综合作为化工过程系统的核心内容之一,是一个正在发展的尚不十分成熟的学科分支。特别是复杂的非线性过程系统最优综合属于近年来采用计算机技术和数学规划法进行最优设计和最优合成的新领域。由于过程系统综合问题大都具有非线性约束,同时还具有经验性、逻辑性等定性的约束和数学上缺乏求解大型离散混合整数非线性规划的有效算法,非线性过程系统综合一直被认为是过程系统工程中最困难和最不成熟的领域之一。本文试图对复杂非线性过程系统的最优综合方法及其工程应用进行较为深入和系统的研究,包括大型离散混合整数非线性规划新算法的研究,反映网络综合和换热网络综合的优化方法的研究。本文的研究内容主要有以下几个方面: 1.本文对该学科领域的发展现状和前人的研究工作进行了较全面的综述和分析,指出过程系统综合方法的研究虽然已取得不少成果,但它仍然是一个尚不十分成熟的研究领域,目前正沿着热力学分析法、数学规划法和人工智能三个不同的方法及其集成化的方向发展。现在的发展趋势是综合运用三种方法,取长补短。随着计算数学和计算机技术的发展,数学规划法和人工智能相结合发展而来的过程系统综合方法将占据越来越重要的地位。同时,由于过程系统综合问题一般可归结为求解一个大型离散混合整数非线性规划(MINLP)模型,所以深入研究MINLP问题的求解策略,改进和完善其算法是非常重要的。 2.本文对传统的遗传算法(SGA)进行了深入研究,在总结和吸收前人经验的基础上,根据过程系统工程的特殊性,对遗传算法的编码机制、初始种群的生成、选择算子、交叉算子以及迭代收敛条件等方面进行了全面改进,并利用数据采掘技术使遗传算法增强了跳出局部极值陷井的能力和提高了计算效率。对MINLP问题提出了一种新的表示方法,有利于遗传算法的求解,使遗传算法能在过程系统综合中得到广泛应用。 3.针对化工系统工程中的优化设计、反应器网络设计等问题,提出了一种将有约束的非线性规划问题转化为无约束的非线性规划问题的 北京化工大学博士学位论文 方法,使用本论文提出的改进遗传算法对这类问题进行了求解,提 高了计算效率和计算精度,能有效地寻找到全局最优解。 4.针对现有换热网络最优综合方法的局限性,本论文根据改进的遗传 算法提出了换热网络最优综合的同步优化模型和求解策略,通过多 个实例和在工业生产中的实际应用表明,该算法和同步优化模型效 果很好,达到了节约能源、降低成本的目的。能实现网络综合中几 个费用目标的同步优化和综合。 本文通过对非线性过程系统最优综合方法及其求解策略的研究,包括 大型离散混合整数非线性规划的遗传算法,可用于反应器网络和换热网络 的最优综合方法优化策略等几个方面的探索,为大规模过程系统优化综合 和能量集成优化设计奠定了一个良好基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 成思危;过程系统工程的现状及展望[J];化工进展;1992年01期
2 杨友麒;过程系统工程与集约化经营的发展方向和对策[J];化工进展;1999年02期
3 杨友麒;可持续发展的挑战与过程系统工程的机遇[J];现代化工;2005年05期
4 杨友麒,石磊;绿色过程系统工程进展[J];化工进展;2004年01期
5 ;2009年中国过程系统工程年会征文的通知[J];计算机与应用化学;2009年07期
6 ;2009年中国过程系统工程年会征文的通知[J];计算机与应用化学;2009年06期
7 成思危;依靠过程系统工程促进企业经营集约化[J];现代化工;1998年07期
8 ;关于召开2009中国过程系统工程年会暨2009中国MES年会征文的通知[J];计算机与应用化学;2009年05期
9 В.И.ГРЕКОВ;Л.Е.КОМАРОВ;张俊德;;紧实砂型的综合方法[J];铸造设备研究;1981年03期
10 黄家兴 ,陈粟宋;线性最优控制综合方法的研究[J];南方冶金学院学报;1985年04期
11 郑家林;;利用综合方法防治螨类[J];粮油仓储科技通讯;1989年01期
12 ErnestJ.Kipko;JuriN.Spichak;张信德;;在采矿作业中透水岩石密封的综合方法[J];中国矿山工程;1989年06期
13 曾钦旺,饶家荣,骆检兰;综合方法在柳塘隐伏铅锌矿床的应用效果[J];物探与化探;2002年03期
14 ;关于召开2009中国过程系统工程年会暨2009中国MES年会征文的通知[J];计算机与应用化学;2009年04期
15 戚立吾;;过程系统工程与制糖工业[J];甘蔗糖业;1993年05期
16 ;中国系统工程学会过程系统工程专业委员会2001年年会征文通知[J];现代化工;2001年03期
17 杨友麒,成思危;过程系统工程面临的挑战和发展趋势[J];化工进展;2002年08期
18 张慧平,刘洪谦,麻德贤;专家系统+遗传算法在换热网络综合中的应用[J];北京化工大学学报;2001年02期
19 钱宇;过程系统工程研究进展[J];化工进展;1997年01期
20 张慧平,刘洪谦,麻德贤;改进遗传算法在过程系统工程中的求解策略[J];北京化工大学学报;2000年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈丙珍;杨友麒;;过程系统工程的进展[A];科学决策与系统工程——中国系统工程学会第六次年会论文集[C];1990年
2 古天龙;高衿畅;周春晖;;一类离散事件系统监控器的N步综合方法[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
3 杨友麒;成思危;;知识经济时代的过程系统工程——面临的挑战与发展趋势[A];过程系统工程2001年会论文集[C];2001年
4 姚姚;;复杂地形及复杂近地表层地区静校正方法[A];油气地球物理实用新技术——中国石化石油勘探开发研究院南京石油物探研究所2004年学术交流会论文集[C];2004年
5 孙德梅;吴宣志;芮宗瑶;刘宜春;;吉林省延边地区陆相火山热液型金多金属矿床的综合找矿模式[A];中国地质科学院矿床地质研究所文集(27)[C];1994年
6 耿德伟;岳惠卿;王辉;;中西医结合方法治疗上尿路结石[A];第七次中国中西医结合泌尿外科学术年会暨第二次广东省中西医结合泌尿外科学术年会论文集[C];2009年
7 陈俏梅;张建光;束培中;倪卫萍;屈霞琴;陆志刚;姚健;钱琴;王键;王倩;张俐;顾燕清;宋新英;;综合方法建立清洁级地鼠种群的初步研究[A];中国实验动物学会第六届学术年会论文集[C];2004年
8 牛雪飞;;综合方法康复治疗僵直膝关节26例[A];第11届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编[C];2003年
9 包涵龄;;指标评价系统的元素关系及其综合方法[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
10 李瑞山;;针灸综合方法治疗面瘫的体会[A];中国针灸学会全国中青年针灸推拿学术经验交流会论文汇编[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张慧平;过程系统工程综合方法及其求解策略的研究[D];北京化工大学;2000年
2 刘洪谦;智能全局优化策略的研究及其在过程系统工程中的实践[D];北京化工大学;1999年
3 邹光明;机械产品概念设计建模及求解策略的研究[D];华中科技大学;2005年
4 肖蜜;多学科设计优化中近似模型与求解策略研究[D];华中科技大学;2012年
5 贺益君;群智能优化方法及其在化学化工中的应用研究[D];浙江大学;2008年
6 王曰芬;文献计量法与内容分析法的综合研究[D];南京理工大学;2007年
7 陈久梅;随机动态多车辆装卸混合问题求解策略研究[D];重庆大学;2009年
8 王冠军;基于PSA和有限域理论的高级综合研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 张艳;可拓智能设计方法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 杨兴科;藏北羌塘盆地热力构造作用特征及其演化[D];西北大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗向龙;蒸汽动力系统优化设计与运行集成建模及求解策略的研究[D];大连理工大学;2004年
2 周炎新;确定斜拉桥合理成桥状态的综合方法研究[D];长安大学;2002年
3 苏济归;火电机组组合分步求解策略研究[D];华北电力大学(北京);2010年
4 王昕;工程结构设计方案的多目标评价与决策系统[D];山东大学;2005年
5 王成发;斜拉桥成桥索力的探讨及施工过程分析[D];长安大学;2008年
6 于金良;预应力混凝土斜拉桥合理索力优化研究[D];长安大学;2008年
7 刘盾;基于Markov随机场的纹理综合方法研究[D];天津大学;2008年
8 张宇;化工流程模拟在常减压装置的应用[D];大庆石油学院;2008年
9 范海峰;相移加PWM复合控制双向DC-DC变换器拓扑的综合方法[D];浙江大学;2004年
10 王平;一种多Agent合作求解策略的研究与实现[D];华北电力大学(河北);2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 杨晓星;中国过程系统工程年会在青举行[N];青岛日报;2010年
2 冯威力;中国化学工业呼唤过程系统工程[N];中国化工报;2004年
3 特约记者 董万森;过程系统工程专家下月聚首青岛[N];中国化工报;2010年
4 俞国明;用过程系统工程推进HSE管理[N];中国石化报;2004年
5 吴澄(中国):中国工程院院士,国家863自动化领域首席科学家,中国工程院信息学部副主任。;信息技术与管理技术的组合[N];中国计算机报;2000年
6 陈汉桥;大连肝纤维化防治有了综合方法[N];中国医药报;2004年
7 文健;用综合方法提高物探解释精度[N];地质勘查导报;2006年
8 黄崇轲 孙文珂;地质调查——矿床不同,技术方法应有别[N];地质勘查导报;2007年
9 陈礼坤;综合方法治疗急性痛风性关节炎[N];农村医药报(汉);2007年
10 刘宏玲;综合方法治疗周围性面瘫[N];农村医药报(汉);2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978