收藏本站
《北京化工大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

计算智能方法研究及其在流程工业中应用

李澄非  
【摘要】: 随着计算智能方法的发展,将计算智能方法用于解决工程问题已成为其研究的首要任务。而流程工业中建模与优化技术对于石化企业具有重要的现实意义,它的不断完善和应用可以带来十分可观的经济效益。对于具有多样的信息模型、多变量和强耦合特性,以及庞大计算量的复杂流程工业过程,采用单一过程建模与优化手段的作法显然无法满足生产要求。随着多学科相互交叉和渗透,将高效的建模与优化技术和计算智能相结合已成为必然的趋势。鉴于实际流程工业建模与优化问题的复杂性、约束性、非线性、多极小、建模困难等特点,寻求合适的建模与优化方法已成为计算智能学科的一个主要研究目标。因此本文针对流程工业的建模与优化问题,结合计算智能方法中粒子群算法和蚁群算法,并借助于神经网络和模糊分析工具,进行了如下探讨: 针对流程工业神经网络建模时,算法的局部收敛问题,采用模糊粒子群算法改进神经网络学习问题。该算法将模糊粒子群引入神经网络学习算法,将网络输出误差和当前的初始权重作为模糊输入变量,粒子的权重变化值作为模糊输出,使得粒子群的权重自适应更新,同时模糊粒子群自适应调整神经网络权重参数,保证了网络的收敛性。将模糊粒子群神经网络算法,用于建立乙烯裂解工业中裂解炉出口温度(COT)、裂解产品收率及工业PTA溶剂脱水系统中醋酸含量等软测量模型,取得了较好的应用效果。 针对复杂工业对象的多个优化目标问题存在相互冲突、难以协调一致的问题,研究了基于Pareto机制的多目标粒子群算法(Multi objective Particle swarm optimization,简称MOPSO)。提出基于Pareto机制的模糊多目标粒子群算法,新算法在Pareto排序基础上引入子目标的最优解来扩展非劣解集的范围,使非劣解集对于每个单目标而言都有较广的覆盖范围,确保非劣解集均匀分布,并逼近非劣前沿,改进了非劣解集的质量;同时对非劣解引入目标偏好信息,通过后验的模糊评价,来确定非劣解的满意解,为决策者提供了明确的决策范围。将模糊多目标粒子群算法用于解决乙烯裂解过程中乙烯和丙烯收率多目标优化问题,较好地平衡了两种目标之间的冲突,为流程工业多目标优化问题提供了理论指导。 针对蚁群算法中影响算法性能的参数确定问题,研究了基于进化机制的蚁群算法参数确定方法。该方法将蚁群算法中的参数作为每只蚂蚁的属性,利用进化机制对蚂蚁的种群进行自然选择,蚂蚁的参数在求解问题的动态过程中收敛到合理的范围内。验证结果表明,该算法改进了解的性能。 针对工业PTA醋酸消耗问题,分析了工业PTA溶剂脱水塔共沸精馏过程,建立了PTA共沸精馏动态模型,对其动态特性进行了分析。在此基础上研究了PTA溶剂脱水系统醋酸降耗问题,将基于进化机制的蚁群算法及模糊多目标粒子群算法分别用于工业PTA的醋酸降耗问题研究,基于进化机制的蚁群算法为解决工业PTA醋酸消耗问题提供了一个优化策略值,模糊多目标粒子群算法为解决工业PTA醋酸消耗问题提供了一个可选的决策范围,两种算法分别从不同角度对解决工业PTA醋酸消耗问题提供了理论指导。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP301

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王征;张运波;刘洋;栾鑫;;基于FANUC RX3i PAC模糊控制算法的研究[J];长春工程学院学报(自然科学版);2011年04期
2 杜军驻;仇汝臣;邢海燕;;DMAC-H_2O精馏系统过程优化研究[J];山东化工;2011年11期
3 施展;陈庆伟;胡维礼;;一类多目标量子行为粒子群优化算法收敛性分析及应用[J];信息与控制;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘佳;电力系统中若干优化问题的研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张艳;基于模糊神经网络的集中供热负荷预测[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 姜林;基于粒子群优化神经网络的电力短期负荷预测研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄国锐,曹先彬,王煦法;基于信息素扩散的蚁群算法[J];电子学报;2004年05期
2 陈秋南,张永兴,任伯帜;改进浮点编码遗传算法在非线性地表沉降模型参数优化中的应用[J];公路交通科技;2005年02期
3 张兵;俞欢军;陈德钊;;序贯优化化工动态问题的蚁群算法[J];高校化学工程学报;2006年01期
4 陈丙珍;;过程系统工程须与过程工业相结合[J];国际学术动态;1997年12期
5 段海滨,王道波,于秀芬,朱家强;基于云模型理论的蚁群算法改进研究[J];哈尔滨工业大学学报;2005年01期
6 杨友麒;化工过程模拟[J];化工进展;1996年03期
7 韩力群;催化剂配方的神经网络建模与遗传算法优化[J];化工学报;1999年04期
8 王丽军,李希,张宏建;乙酸-水-乙酸正丁酯三相体系的热力学分析与共沸精馏过程模拟[J];化工学报;2005年07期
9 徐祖华,赵均,钱积新,柳怀年;PTA溶剂脱水塔先进控制与在线优化[J];化工自动化及仪表;2003年06期
10 周凌柯,苏宏业,褚健;多显著误差检测法的性能比较及改进[J];化工自动化及仪表;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 杨启文;计算智能及其工程应用[D];浙江大学;2001年
2 牟盛静;石化工业过程建模与优化若干问题研究[D];浙江大学;2004年
3 黄宪成;模糊多目标决策理论、方法及其应用研究[D];大连理工大学;2003年
4 刘传文;流程工业企业综合自动化系统若干关键技术与应用研究[D];浙江大学;2004年
5 周凌柯;数据校正技术的研究及应用[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 尚长军;溶剂脱水塔的建模与优化研究[D];浙江大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何广杰;;克隆选择算法及其在路基工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2009年01期
2 罗志华;;以原型演进为特征的建筑策划操作模式分析——以基层医院为例[J];四川建筑科学研究;2012年01期
3 罗志华;杨宏烈;杨希文;;工业建筑遗产再利用设计策划操作模式研究[J];四川建筑科学研究;2012年03期
4 朱六璋;;浅析电网运行调度决策支持系统的应用[J];安徽电力;2005年02期
5 徐国华,马众模,黄世祥,雷能忠;基于GIS的巢湖流域水环境综合治理决策支持系统研究[J];安徽地质;2001年04期
6 李清元;史贤林;;ASPEN PLUS在甲醇加压精馏塔中的应用[J];安徽化工;2008年03期
7 周克;;基于效用函数的农户灌溉耗水量分析[J];安徽农业科学;2008年31期
8 陆克芬;方崇;张春乐;;基于人工鱼群算法的投影寻踪评价方法研究[J];安徽农业科学;2009年23期
9 陈广洲;汪家权;解华明;李国莲;;基于遗传算法的土地多目标规划应用[J];安徽农业科学;2009年24期
10 刘延明;陆克芬;方崇;;基于投影寻踪和粒子群优化算法的南宁市内河水质综合评价研究[J];安徽农业科学;2009年26期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高尚;江新姿;汤可宗;;蚁群算法与遗传算法的混合算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 胡波;吴敏;杨静;朱华琦;;异常工况下的焦炉作业优化调度方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Optimal Design of Neuro-Fuzzy Controller Based on Ant Colony Algorithm[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 孙灵芳;李纪昌;赵雪;;基于蚁群优化的锅炉汽包水位预测控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 洪露;;一种改进克隆选择算法的收敛速度方法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 刘怡君;唐锡晋;顾基发;;专家会商的方法支持与工具应用[A];经济全球化与系统工程——中国系统工程学会第16届学术年会论文集[C];2010年
8 张强;田大丰;刘畅;;基于蚁群算法的螺旋钻采煤机钻杆多目标优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
9 赵磊;黄道;;基于蚁群算法的化工过程故障诊断[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
10 胡皓;罗景青;;基于模糊理论的查询技术研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 张进;地震叠前数据的弹性阻抗非线性反演方法研究[D];中国海洋大学;2009年
4 吴启涛;城市抗震防灾规划空间决策支持系统研究[D];中国海洋大学;2010年
5 刘文全;基于GIS的海上石油平台溢油应急决策支持系统结构与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
6 曲建华;基于群体智能的聚类分析[D];山东师范大学;2010年
7 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
9 张会红;基于XNOR/OR的FPRM极性优化研究[D];华东理工大学;2011年
10 郑立刚;煤粉射流的高温空气燃烧特性与燃煤锅炉低NO_x燃烧优化研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李颖;用蚁群算法求解最小极大流问题[D];河南理工大学;2010年
2 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 岳广飞;基于二次搜索的搜索引擎技术研究[D];山东科技大学;2010年
4 邵晓路;蚁群群体智能网络可视化试验平台研制[D];浙江理工大学;2010年
5 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
6 唐高松;基于Volterra级数模型辨识的旋转机械故障诊断方法研究[D];郑州大学;2010年
7 王斌;浅层地表缺陷动力探测技术研究[D];郑州大学;2010年
8 刘军;基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究[D];郑州大学;2010年
9 林政文;基于NS2的Ad Hoc网络性能仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 荆奇;蚁群算法在特种机器人智能控制中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李益华;林文南;;一种改进的Tabu Search算法及其在区域电网无功优化中的应用[J];电力科学与技术学报;2008年02期
2 徐忠堂;发展中的中国城市集中供热[J];城市发展研究;2000年04期
3 高立群;于宏涛;李扬;张军正;;基于改进蚁群算法的电力线路检修的多目标优化[J];东北大学学报(自然科学版);2007年07期
4 方英武,孙毅,王轶,冯慧;渭河洪水错峰调度决策支持系统的研究[J];水电自动化与大坝监测;2003年06期
5 牛培峰;丁希生;;两层模糊控制在循环流化床床温控制系统中的应用[J];燕山大学学报;2008年02期
6 刘耀年,庞松岭,刘岱;基于人工鱼群算法神经网络的电力系统短期负荷预测[J];电工电能新技术;2005年04期
7 聂宏展;吕盼;乔怡;姚秀萍;姚松;;基于人工鱼群算法的输电网络规划[J];电工电能新技术;2008年02期
8 王志锐;陈秋园;韩立国;范为;;电力市场环境下基于人工鱼群算法的无功优化研究[J];电气应用;2008年10期
9 曹双华,曹家枞;应用级联神经网络预测供热锅炉次日小时热负荷的初步研究[J];东华大学学报(自然科学版);2004年01期
10 黄玮;林知明;李波;;基于禁忌搜索粒子群优化算法的无功优化[J];电力学报;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李鸣;张红星;杨大勇;汤志彪;;模糊内模并行控制及其在电加热炉温度控制中的应用[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨启文;计算智能及其工程应用[D];浙江大学;2001年
2 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
3 杨奎河;短期电力负荷的智能化预测方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 吕岗;免疫算法及其应用研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
5 侯云鹤;电力系统的群体智能优化及电力市场稳定研究[D];华中科技大学;2005年
6 叶旭东;地区电网负荷预测与优化模式理论及应用研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
7 孙宁;人工免疫优化算法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 莫愿斌;粒子群优化算法的扩展与应用[D];浙江大学;2006年
9 张利彪;基于粒子群和微分进化的优化算法研究[D];吉林大学;2007年
10 卢芸;短期电力负荷预测关键问题与方法的研究[D];沈阳工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘鑫;基于神经网络的短期负荷预测研究[D];河海大学;2004年
2 刘冰;人工免疫算法及其应用研究[D];重庆大学;2004年
3 徐军华;电力系统短期负荷预测模型与优选的研究[D];四川大学;2004年
4 刘凯;基于改进BP神经网络的短期负荷预测研究[D];河海大学;2005年
5 钱霞;济南电网电压管理和无功补偿研究[D];山东大学;2005年
6 陈浩;基于人工神经网络的电力短期负荷预测系统研究[D];昆明理工大学;2005年
7 杨艳云;免疫算法在交流电机矢量控制中的应用研究[D];太原理工大学;2006年
8 谢勃;中长期电力负荷预测的不确定性模型研究与应用[D];河海大学;2007年
9 单晓娟;智能计算及其在网络优化中的应用[D];山东大学;2007年
10 伊瑞;电力负荷预测中的数学方法及应用研究[D];中南大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴婷婷;建筑物热负荷预测及控制方案研究[D];大连海事大学;2012年
2 黄宇腾;负荷形态分析与负荷管理优化研究[D];浙江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄昌文,范明钰,李春辉,虞厥邦;基于协同工作方式的一种蚁群布线系统[J];半导体学报;1999年05期
2 李军,秦大同;敏捷制造、虚拟制造系统与CSCW框架体系[J];北方工业大学学报;2003年01期
3 宋仁国,董敏,张奇志,张宝金,曾梅光;7175铝合金工艺优化的遗传算法[J];材料科学与工程;1998年01期
4 邱阿瑞,孙健;用模糊逻辑方法优化多层前馈网络结构[J];电工电能新技术;1999年04期
5 孙圣和,黄远灿;改进的非线性最小二乘算法训练多层前馈神经网络[J];电子学报;1997年01期
6 贺前华,韦岗,陆以勤;基因算法研究进展[J];电子学报;1998年10期
7 阎平凡;人工神经网络的容量、学习与计算复杂性[J];电子学报;1995年05期
8 胡瑞敏,徐正全,姚天任,李德仁;人工神经元网络的智能神经元模型[J];电子学报;1996年04期
9 王成良;制造企业信息集成平台安全性现状及其对策[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年07期
10 侯晋,陈国松,王镇浦;人工神经网络的发展及在多元校正中的应用[J];分析科学学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王德康;分布式先进控制软件技术与应用[D];浙江大学;2001年
2 王成光;流程工业大型实时数据库理论、技术与应用[D];浙江大学;2003年
3 王跃宣;先进控制策略与软件实现及应用研究[D];浙江大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 莫宏伟,金鸿章,王科俊;基于生物体系的计算智能研究[J];信息技术;2002年02期
2 王江晴;计算智能技术的分析与研究[J];中南民族学院学报(自然科学版);2001年04期
3 张红兵,赵杰煜,罗雪山;计算智能在多源信息融合中的应用研究[J];计算机应用研究;2003年04期
4 郑咸义;帅藕莲;徐秉铮;;计算智能:计算、集成与集成开发环境[J];计算机科学;1996年02期
5 童兆页;论计算智能及其应用[J];计算机研究与发展;1997年S1期
6 赵明旺;求解相容非线性方程组的拟牛顿法和混合计算智能算法[J];计算机应用与软件;2000年08期
7 许世刚,索丽生,陈守伦;计算智能在水利水电工程中的应用研究进展[J];水利水电科技进展;2002年01期
8 乔英;;基于计算智能中遗传算法的特点[J];福建电脑;2008年12期
9 童兆页,费良俊;发现金融市场预测模型的计算智能方法[J];软件学报;1999年04期
10 李伟;智能机器人与计算智能[J];世界科技研究与发展;1996年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 热合木江;古丽·吐尔逊;马杰;木合塔尔;马玉书;;基于仿生学的计算智能系统[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2002年
2 于建华;宋妍;;计算智能在振动工程中的新应用[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 宋妍;于建华;;计算智能在振动工程中的应用[A];四川省振动工程学会2002年学术会议论文集[C];2002年
4 陈益;方子帆;罗虹;邓兆祥;;基于计算智能的汽车悬架半主动控制仿真[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
5 焦利民;刘耀林;;基于计算智能理论的土地适宜性评价方法[A];认识地理过程 关注人类家园——中国地理学会2003年学术年会文集[C];2003年
6 李昌彪;宋建平;夏克文;李貅;;基于计算智能的测井数据挖掘[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
7 柴园园;贾利民;张尊栋;;基于有机机制模拟的计算智能方法非线性映射模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 刘晓峰;张志涌;;基于遗传算法的直接盲信号检测[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
9 刘晓峰;张志涌;;基于遗传算法的直接盲信号检测[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(二)[C];2005年
10 云庆夏;卢才武;陈永峰;;计算智能及其在采矿工程中的应用[A];2005年全国金属矿山采矿学术研讨与技术交流会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邢方亮;计算智能大有可为[N];计算机世界;2003年
2 宋翩龚华萍;华工学子2008年IEEE世界计算智能大赛折桂[N];大众科技报;2008年
3 中国科技大学计算机系 邢方亮;计算智能百花齐放[N];计算机世界;2003年
4 秦明 鸣琦;计算智能与安全国际会议在西安举行[N];陕西日报;2005年
5 孙富春 孙增圻;计算智能技术[N];计算机世界;2001年
6 记者 陈耀;国际计算智能和工业应用研讨会在大理举行[N];大理日报(汉);2008年
7 本报记者 荣锋 实习记者 闫淑芸;融资专家王梦冰“五心”话发展[N];发展导报;2008年
8 本报记者 范毅波 张旭军;带上望远镜上路[N];网络世界;2005年
9 本报记者  陈婉婉;积聚跨越的能量[N];安徽日报;2006年
10 ;成思危论虚拟经济[N];科技日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李国栋;计算智能分类方法及其在入侵检测中的应用研究[D];河北工业大学;2013年
2 杨启文;计算智能及其工程应用[D];浙江大学;2001年
3 李庆国;水文水资源系统计算智能评价与预测方法研究[D];大连理工大学;2004年
4 冯志鹏;计算智能在机械设备故障诊断中的应用研究[D];大连理工大学;2003年
5 李守巨;基于计算智能的岩土力学模型参数反演方法及其工程应用[D];大连理工大学;2004年
6 房建东;内蒙古地区资源型产业优化控制方法研究[D];天津大学;2009年
7 唐普英;计算智能及其在多用户检测中的应用研究[D];电子科技大学;2002年
8 周家锐;基于Memetic优化的高维代谢组特征数据智能加权算法研究[D];浙江大学;2014年
9 彭司华;计算智能在生物信息学中的应用研究[D];浙江大学;2004年
10 薛立华;机械产品概念设计方案生成及评价方法研究[D];大连理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 董春龙;基于计算智能的创新概念设计研究及应用[D];山东师范大学;2011年
2 王静;基于计算智能的金融数据异常发现[D];西南交通大学;2011年
3 赵永;计算智能及其在无线传感器网络优化中的应用[D];海南大学;2010年
4 同非;基于计算智能的单多基地外辐射源雷达定位新方法研究[D];西安电子科技大学;2012年
5 郑骁庆;综合决策支持系统中计算智能和知识获取技术的研究与应用[D];昆明理工大学;2003年
6 武杰;计算智能在数字化卷烟叶组配方中的应用研究[D];昆明理工大学;2011年
7 曹均阔;计算智能在卷烟配方系统中的应用与研究[D];中国海洋大学;2003年
8 郑泳凌;计算智能在控制、优化和决策中的应用研究[D];浙江大学;2004年
9 石丽雯;混合计算智能在包装生产线外观风格研究中的应用[D];天津大学;2012年
10 杨威;板材排样优化的计算智能方法研究[D];四川大学;2002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
  • 010-62791813
  • 010-62985026