| 【中文题名】 | 动态优化研究及其工业应用 |
| 【英文题名】 | Research on Dynamic Optimization and Application in the Industrial Process |
| 【学科专业】 | 系统工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-12 |
| 【中关键词】 | 动态优化,控制变量参数化方法,正交配置,迭代动态规划,, |
| 【英关键词】 | Dynamic optimization,control parameterization,orthogonal collocation,iterative dynamic programming, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>机器辅助技术 |
| 【论文摘要】 |
随着工业生产过程要求不断地提高，面对非线性、高维和不确定等复杂动态特性问题，静态优化方法已经无法实现其应用。因此，动态优化方法的研究成为了化工过程设计、操作和控制的重要课题。本文在对动态优化算法及其研究现状进行综述的基础上，进行了基于一些优化算法的优化设计和改进的研究，并与伦敦大学动态优化博士论文结果，国际文献报道结果以及基于gPROMS的优化结果进行了详细的对比研究，主要包括如下几个方面：
(1)在掌握控制变量参数化方法的基础上，引入了双层规划的思想改进该算法，将原来的优化问题转化为两个部分，提高了求解的效率。典型算例的研究结果表明，相比较于传统控制变量参数化方法，在获得的控制性能指标最优的同时，计算效率有了很大的提高。
(2)正交配置法一直是动态优化领域的研究热点。本文对正交配置算法原理以及特点进行了研究，同时将其应用到化工过程，通过实际例子对算法进行了验证。另外，改变正交配置法控制变量配置方式，减少了动态优化的变量。因而在计算效率上优于传统方法。通过仿真结果进行了验证，结果表明了修正算法的良好性能。
(3)针对复杂非线性化工过程的全局最优化问题，本文研究了迭代动态规划方... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-8 |
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第一章 绪论 |
8-20 |
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1.1 引言 |
8-9 |
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1.2 工业过程的动态特性 |
9-10 |
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1.3 动态优化与最优控制 |
10-11 |
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1.4 动态优化的发展现状 |
11-18 |
|
1.4.1 间接方法或变分法 |
12 |
|
1.4.2 直接方法或数值法 |
12-15 |
|
1.4.3 仿生类算法 |
15-18 |
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1.5 本文的主要工作 |
18-19 |
|
1.6 本文的组织 |
19-20 |
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第二章 改进的控制变量参数化方法 |
20-34 |
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2.1 引言 |
20-21 |
|
2.2 改进的算法 |
21-30 |
|
2.2.1 算法原理 |
21-23 |
|
2.2.2 算法流程 |
23-24 |
|
2.2.3 算法应用计算实例 |
24-30 |
|
2.3 算法优劣比较 |
30-33 |
|
2.3.1 与文献结果比较 |
30-32 |
|
2.3.2 与gPROMS结果比较 |
32-33 |
|
2.4 小结 |
33-34 |
|
第三章 正交配置法的研究及应用 |
34-48 |
|
3.1 引言 |
34-35 |
|
3.2 正交配置算法 |
35-42 |
|
3.2.1 算法原理 |
35-37 |
|
3.2.2 正交配置系数求解 |
37-39 |
|
3.2.3 算法应用计算实例 |
39-42 |
|
3.3 修改的正交配置算法 |
42-46 |
|
3.3.1 算法原理 |
42-43 |
|
3.3.2 算法应用计算实例 |
43-46 |
|
3.4 小结 |
46-48 |
|
第四章 迭代动态规划方法研究及应用 |
48-70 |
|
4.1 引言 |
48-49 |
|
4.2 基于迭代动态规划算法 |
49-57 |
|
4.2.1 算法流程 |
49-50 |
|
4.2.2 算法应用计算实例 |
50-57 |
|
4.2.3 优化结果的关键因素 |
57 |
|
4.3 自适应迭代动态规划算法 |
57-65 |
|
4.3.1 算法原理 |
57-58 |
|
4.3.2 算法应用计算实例 |
58-65 |
|
4.4 算法优劣比较 |
65-67 |
|
4.4.1 与文献结果比较 |
65-66 |
|
4.4.2 与gPROMS比较 |
66-67 |
|
4.5 小结 |
67-70 |
|
第五章 总结与展望 |
70-74 |
|
5.1 全文总结 |
70-71 |
|
5.2 工作展望 |
71-74 |
|
参考文献 |
74-80 |
|
致谢 |
80-82 |
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作者简介 |
82-84 |
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作者硕士期间发表的论文和参与的项目 |
84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.370631 |
