基于特定单元事件点的改进间歇生产调度模型

建立有效的间歇调度模型一直是生产调度问题调度研究的热点,而连续时间模型是优化短期间歇生产调度问题的有效工具。基于特定单元事件点的概念,建立一种改进的间歇调度连续时间混合整数线性规划(MILP)模型。该调度模型引入了新变量,使模型处理物料在不同设备间的传输过程更加灵活。结果表明,提出的改进模型只需要较少的事件点,就可以快速有效处理无限中间存储(UIS)间歇调度问题。     

多因素不确定条件下的间歇生产调度优化

不确定条件下的间歇生产调度优化是生产调度问题研究中具有挑战性的课题。提出了一种基于混合整数线性规划(MILP)的鲁棒优化模型,来优化不确定条件下的生产调度决策。考虑到生产过程中的操作成本和原料成本,建立了以净利润最大为调度目标的确定性数学模型。然后考虑需求、处理时间、市场价格三种不确定因素,建立可调整保守程度的鲁棒优化模型并转换成鲁棒对应模型。实例结果表明,鲁棒优化的间歇生产调度模型较确定性模型利润减少,但生产任务数量增加,设备空闲时间缩短,从而增强了调度方案的可靠性,实现了不确定条件下生产操作性和经济性的综合优化。     

聚氯乙烯生产过程全流程调度

研究了电石法制聚氯乙烯(PVC)全流程生产调度问题, 包括从电石生产、盐水电解到氯乙烯(VCM)聚合产品出厂各环节, 其中电石生产和VCM聚合是间歇过程, 其他生产环节是连续过程, 是一个混杂系统调度问题。本文针对过程特性对该问题进行了合理假设, 以包括电耗、库存、产品型号切换、交货延迟等的成本最小为目标, 建立了基于离散时间表示的混合整数线性规划(MILP)调度优化模型, 并针对一个案例进行了调度优化求解和分析, 验证了模型的可行性。     

基于状态设备网络的改进间歇生产调度模型

建立有效的间歇生产调度模型一直是生产调度问题研究的热点,基于特定事件点的连续时间建模方法是优化短期间歇生产调度问题的有效工具。基于状态设备网络和特定事件点概念,建立非线性的连续时间间歇生产调度模型。为了解决非线性引起的求解困难,该模型使用替代方法线性化模型中的双线性项,替代法不仅将建立的混合整数非线性规划模型转化为混合整数线性规划模型,且由于其不包含大M松弛项,能使模型搜索空间更紧凑,模型求解效率更高。通过3个实例对比实验表明了基于状态设备网络描述的改进间歇生产调度模型搜索高效性。另外,模型中还给出了不同存储条件下,基于状态设备网络描述的间歇生产调度模型约束,扩展了模型适用性。     

基于状态设备网络的改进间歇生产调度模型

建立有效的间歇生产调度模型一直是生产调度问题研究的热点,基于特定事件点的连续时间建模方法是优化短期间歇生产调度问题的有效工具。基于状态设备网络和特定事件点概念,建立非线性的连续时间间歇生产调度模型。为了解决非线性引起的求解困难,该模型使用替代方法线性化模型中的双线性项,替代法不仅将建立的混合整数非线性规划模型转化为混合整数线性规划模型,且由于其不包含大M松弛项,能使模型搜索空间更紧凑,模型求解效率更高。通过3个实例对比实验表明了基于状态设备网络描述的改进间歇生产调度模型搜索高效性。另外,模型中还给出了不同存储条件下,基于状态设备网络描述的间歇生产调度模型约束,扩展了模型适用性。     

一种改进的顺序型多目的间歇工厂生产调度的MILP模型

分析了顺序型多目的工厂间歇生产的特点,建立了一种新的混合整数线性规划（MILP）模型.该模型以操作活动序列作为建模的依据,将整个间歇生产过程分解成若干个子系统.在对各子系统建模的基础上,实现了顺序型多目的工厂间歇调度的全局性优化.并通过算例验证了该模型求解结果的正确性和可行性.然后将新模型运用到更大规模的调度问题上,均求解出了有效的调度方案.     

基于知识和多代理的间歇生产过程智能调度

针对间歇生产过程柔性操作和动态变化的特征 ,提出综合应用基于知识的调度算法和多代理技术实现间歇生产过程智能调度的方法 ,建立间歇过程智能调度的结构模型 ,并以一间歇过程示例的仿真研究说明所提出方法的思路和可行性     

基于UD-Aspen的间歇精馏过程优化设计研究

提出了基于均匀设计(UD)-Aspen耦合优化间歇精馏过程的方法,并以天然香料β-苯乙醇粗产品高真空间歇精馏提纯过程优化技术研究为例,探索该方法对间歇精馏过程优化的可行性。通过均匀设计方法确定间歇精馏模拟的试验方案,利用Aspen Plus软件建立β-苯乙醇间歇精馏过程的模型,计算各试验方案的工艺参数。经过优化可得β-苯乙醇产品单程收率为75.49%,操作时间为6.22 h,能耗为3.614×10~4k J。     

PDPSO优化多阶段AR-PCA间歇过程监测方法

针对间歇过程固有的多阶段特性和动态性,提出基于种群多样性的自适应惯性权重粒子群算法(PDPSO)优化的多阶段自回归主元分析(AR-PCA)间歇过程监测方法。该方法引入了PDPSO算法指导AP聚类偏向参数的选取,避免了传统方法依据聚类评价指标选取参考度时的盲目性。对PDPSO优化AP聚类的多阶段发酵过程的数据样本建立AR-PCA模型能够消除各阶段的动态性及变量之间的自相关和互相关影响。最后,对自回归(AR)模型的残差矩阵建立主成分分析(PCA)模型用于发酵过程监测。将该方法应用到青霉素发酵过程,并与传统方法进行对比,结果表明,该方法能够有效进行间歇过程阶段划分并降低故障的漏报和误报。     

多效干燥过程的排产调度优化

针对干燥过程是一个高能耗的间歇单元操作,对多效干燥过程进行了排产调度研究。根据干燥速率曲线,将各效干燥过程设计为等操作时间,建立了多效干燥过程排产调度的优化模型。以效数和干燥器干燥时间为决策变量,以年费用最小为目标表达为一个混合整数非线性规划（MINLP）的数学模型,利用GAMS进行求解。以淤泥1～5效干燥为算例进行了优化调度分析,结果表明：在4效时年费用最小;与1效干燥相比,在最优条件下年生产费用可节约26%。同时获得了最优排产调度的Gantt图,从而可以得出干燥设备的最小操作周期,据此对多效干燥过程进行排产,使间歇多效干燥过程可以实现连续化生产,对多效干燥的工业化具有一定的意义。     

基于蚂蚁智能体调度的混沌搜索算法及化工应用

针对混沌搜索随机性的缺点和遍历性的优点,提出了一种基于蚂蚁智能体调度的混沌搜索算法（chaos optimization algorithm based on ant agent scheduling,CAAS）。该算法将解空间的每维变量都划分成若干子域并分配一定规模的蚂蚁智能体,蚂蚁智能体在各子域中进行混沌搜索。同时,根据每维变量各个子域中信息素浓度决定蚂蚁智能体在各个子域间的转移,以有效克服传统混沌优化算法的随机性,实现快速的全局最优搜索。分别采用传统混沌优化算法和CAAS对标准的非线性连续优化问题进行寻优。结果表明：CAAS的全局搜索性能、收敛速率都明显地优于混沌优化算法。最后,将该算法应用于对羧基苯甲醛含量软测量模型参数估计,取得良好的效果。     

大型钢铁企业能源管理系统的设计与实现

通过对大型钢铁企业能耗情况和现有能源管理模式的分析,系统地介绍了能源管理系统的设计,主要包括数据集成、能源系统实时监控、能源管理软件开发及能源优化调度等。通过能源管理系统的实现,可有效提高企业的能源和资源利用率。     

主要垃圾组分热解动力学模型的优化及比较

引言 垃圾热解技术是近年来备受关注的热点技术这是因为该技术是在隔绝空气的还原性条件下完成的,产生的酸性气体、二(口恶)英等污染物很少另外,热解产物(包括可燃气体、焦油和焦炭)既可以储存,还可以进入下一级燃烧室,在低空气比下燃烧.     

基于结构逼近式神经网络的间歇反应器优化控制

利用结构逼近式混合神经网络（SAHNN）建立了一类典型放热液相二级平行间歇反应的数学模型。基于主产物浓度和反应温度的递归神经网络（RNN）模型,使用混合PSO-SQP算法求解该间歇反应主产物产率最大化问题,进而得到反应温度优化曲线。鉴于反应温度实时可测,提出扩展的EISE指标,该指标把实时计算的模型误差引入控制策略,为基于模型的控制增加了反馈通道,增强了控制方法的鲁棒性和抗干扰性能。利用 原理对所提出的一步超前预测控制做了稳定性分析,证明了算法的正确性。研究的结果充分证明了基于SAHNN混合神经网络模型的优化控制策略的有效性。     

酮洛芬对映异构体的计算机模拟

采用Hyperchem8.0计算酮洛芬对映异构体的分子结构及能量,证明(S)-布洛芬的能量比(R)-酮洛芬略低。以(S)-酮洛芬为模板分子,4-乙烯吡啶(4-VP)、丙烯酰胺(AM)及α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,模拟及探讨不同功能单体对酮洛芬的结合能,结果显示4-VP与模板分子所形成复合物的结合能较AM略大,模型稳定性和预测能力俱佳,为混旋酮洛芬的拆分打下了理论基础。     

化学混凝过程对水中铬（VI）吸附的研究

由于混凝过程会对水中的铬(Ⅵ)发生吸附,因此采用混凝过程去除水中的铬(Ⅵ)。考查了三种混凝剂在混凝过程对铬(Ⅵ)的吸附,用最佳混凝剂考查初始浓度、搅拌时间、静置时间以及pH对铬(Ⅵ)吸附的影响。一般选择聚丙烯酰胺作为混凝剂,搅拌时间4min左右,静置5min左右,pH值为7,会对铬(Ⅵ有一个较好的去除效果。化学混凝过程对铬(Ⅵ)的吸附符合拟一级动力学模型。     

羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Cd(Ⅱ)吸附性能研究

以CO2为活化剂制备羊骨炭,在不同溶液pH、初始浓度、活性炭投加量等条件下,通过动态吸附试验考察羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的吸附规律,并用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对其吸附性能进行了分析。结果表明,当羊骨炭对Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)和Cd(Ⅱ)的最佳吸附量分别为:4.2 mg/g、0.07 mg/g和2.7 mg/g时,吸附液的pH值Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)为7～8、Cr(Ⅵ)为酸性pH<6;羊骨炭的投加量分别为:0.2、0.7、0.03 g;最佳初始浓度分别为:60 mg/L、15 mg/L、30 mg/L。羊骨炭对3种离子的吸附行为基本符合Langmuir吸附等温模型和Freundlich吸附等温模型,计算得四种离子的最大吸附量分别为:4.854、1.247、0.402 mg/g。     

A nested online scheduling and nonlinear model predictive control framework for multi-product continuous systems

In the pursuit of integrated scheduling and control frameworks for chemical processes, it is important to develop accurate integrated models and computational strategies such that optimal decisions can be made in a dynamic environment. In this study, a recently developed switched system formulation that integrates scheduling and control decisions is extended to closed-loop operation embedded with nonlinear model predictive control (NMPC). The resulting framework is a nested online scheduling and control loop that allows to obtain fast and accurate solutions as no model reduction is needed and no integer variables are involved in the formulations. In the outer loop, the integrated model is solved to calculate an optimal product switching sequence such that the process economics is optimized, whereas in the inner loop, an NMPC implements the scheduling decisions. The proposed scheme was tested on two multi-product continuous systems. Unexpected large disturbances and rush orders were handled effectively.     

分光光度法研究木犀草素与铁(Ⅲ)配合物

以木犀草素与氯化铁为原料,利用紫外分光光度法探讨了木犀草素(Luteolin,简写为Lut)与过渡金属离子(Fe3+)的配位作用,结果表明在pH=9.0~10.0、木犀草素与FeCl3物质的量之比为1∶1或2∶1时在60℃下反应2 h能形成较稳定的金属配合物。在乙醇溶液中,在最佳反应条件下合成了木犀草素-铁配合物,并利用紫外光谱对配合物进行了结构表征。     

非金属材料一致性测试研究

文章采用几种常用的家电非金属材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚酰胺(PA)进行热重分析(TG)、差示扫描(DSC)和红外分析(IR)的实验,针对不同实验条件的实验结果进行对比分析。推出非金属材料测试实验的各项最佳条件。