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《浙江大学》 1997年
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连续工业过程的在线优化

邵之江  
【摘要】:工业过程计算机集成综合自动化系统中,在线优化起着非常重要的作用。它通过随时监测过程运行状况,不断调整稳态操作点,保证过程始终能够得到最佳的经济效益。在线优化是连续工业过程从基础控制迈向计算机集成管理控制综合自动化的关键一步,是连接基本过程控制和管理决策系统的纽带。在线优化的实施需要解决一系列具体的技术问题,如数据调和、参数估计、稳态工况监测等等;另一方面,它又涉及到诸如大规模系统优化、代数-微分混合方程优化等一些优化领域的前沿课题。本文从总体结构、技术实现、算法改进等几个方面入手,对连续工业过程的在线优化进行了较为系统的研究;以工程应用为目标,对在线优化中涉及的关键技术和优化理论作了有益的探索。本文的主要研究工作包括: ●提出了工业过程在线优化通用软件的总体结构,详细分析了在线优化实施中的几个关键技术问题;在总结了国外在线优化的发展过程、技术现状和最新动向的基础上,指出了发展我们民族自己的工业自动化软件产业的必要性和紧迫性; ●全面论述了一种新的面向开放式方程的建模思想。提出用开放式方程建立过程稳态模型,可以统一解决过程模拟、最优操作、最优设计,以及数据调和、参数估计等诸多问题,对于在线优化的实施具有重要意义。对其问题构造和求解策略作了详细讨论;在灵活性、效率等几个方面与传统的闭合方程建模方法作了比较,并提出了开放式方程建模与优化的软件结构; ●以精馏塔为背景介绍了开放式方程建模在过程在线优化中的具体应用。利用精馏塔模型方程的结构特点,提出了一种切实可行的面向精馏塔问题的变量降维算法。在保持命题构造灵活性的同时,提高了优化的求解效率; ●研究了大规模过程系统优化的简约SQP算法,采用变量分解策略消去非独立变量和等式约束,可以降低QP子问题的维数,进
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1997
【分类号】:TP273.5

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