大规模工业过程的稳态递阶控制综述

连续运行的大规模工业过程或加工过程,其递阶控制理论有三个发展阶段:静态多级优化、稳态递阶优化、系统优化及参数估计的综合方法等.本文评述了这三方面的主要成就并对今后的重要研究方向提出了展望.     

大规模工业过程的稳态递阶控制综述

连续运行的大规模工业过程或加工过程,其递阶控制理论有三个发展阶段:静态多级优化、稳态递阶优化、系统优化及参数估计的综合方法等。本文评述了这三方面的主要成就并对今后的重要研究方向提出了展望。     

LINGO及其在化工过程优化中的应用

LINGO处理优化问题编程简单、收敛速度快、稳定性好、可靠性高.本文介绍了LINGO软件的编程特点和使用方法,选取了3个测试函数对LINGO优化性能进行测试,并应用模型语言结合化工中一些优化实例进行了应用探讨.测试结果表明LINGO具有良好的优化性能,值得在化工科研中推广和应用.     

水泥生料配料过程优化控制系统

介绍以基于生料率值控制为目的的非线性水泥生料优化配料过程控制,运用智能机理建模的方法,建立配料过程的非线性规划数学模型.针对模型中的多目标函数以及非线性约束特点,提出一种采用优化软件LINGO编制算法程序并通过应用程序接口(API)嵌入到ABB France2000的DCS系统中.工业实验表明该系统能有效地对配料过程进行优化控制,是解决非线性多目标优化问题的一种可行方法.     

基于拉普拉斯方法的大规模高斯过程分类算法

基于KL散度的大规模变分高斯过程分类算法(KLSP)需要同时对诱导变量的均值向量和协方差矩阵进行优化,这会给模型求解带来一定的挑战.基于拉普拉斯方法建立一种改进算法:首先为诱导变量的后验分布构造一个易于计算的下界;然后利用拉普拉斯方法计算该下界的一个高斯逼近作为诱导变量的后验分布函数的近似表达式,将问题转换为一个只与均值向量有关的凸优化问题,从而降低了模型的求解难度.仿真实验结果表明,所提出的改进算法在速度和精度上都较原始算法有了明显提高.     

面向过程的测试方法在大规模数据密集型系统中的应用

针对数据密集型的大规模系统提出了一种面向过程的测试方法,它根据测试节点的不同角色,综合负载特征和资源利用情况,对大规模系统进行综合全面的分析,这不仅简化了大规模系统测试的复杂性,而且较好的屏蔽了上层应用的多样性。该方法已在一些大规模系统测试中得到了应用,及时发现了系统设计和系统设备的问题,取得了很好的效果。     

无约束非线性规划的数值方法

在自动控制、科学管理和其它一些科学领域中，很多问题可以归结为线性规划。但是，还有另外一些问题，其目标函数和约束条件却很难用线性函数来表达。我们称这种数学规划为非线性规划。1951年，库恩（Kuhn）一塔克（Tucker）提出了处理非线性规划问题的完整理论，得到一组不等式约束最优化问题的必要条件，称为库恩一塔克定理，非线性规划到目前为止，还没有适用于各种问题的一般算法。各个方法都有自己特定的适用范围。优化包括数学规划的全部内容，最简单的优化问题是无约束最优化，对这类问题，已经研究出比较有效的求解方法，因而构成…     

广义稳态的工业过程及其优化控制

阐述了工业过程中出现的拟周期和混沌等动态行为，并分析了形成的原因和条件．介绍了与之密切相关的非线性科学中的混沌、微分动力学系统以及遍历论等理论，综述了工业过程的广义稳态优化控制的研究成果、理论意义和实用价值及其发展方向．     

过程工业水分配网络系统集成的NLP模型

针对单组分杂质用水和废水处理网络同步集成最优化问题,以最小总操作费用为目标,建立了非线性规划(NLP)模型。该模型既考虑了新鲜水费用和水处理费用之间存在的耦合关系以实现二者的优化均衡,又考虑了环境排放标准及分散式处理网络对水网络集成的影响。采用商业优化软件GAMs对算例问题进行求解,结果表明本文提出的模型能有效处理工业水分配网络系统的优化集成问题,与用水网络和废水处理网络分别集成相比,在年总费用上有不同程度的减小,较好地实现了过程工业在满足环保排放规定前提下的经济效益最大化。     

大规模化工过程系统的分解协调优化并行算法

该文针对大规模化工过程系统优化中计算能力不够的情况,研究一种适合于大系统求解的分解协调算法。在SQP算法分解计算的基础上,利用无约束优化算法进行协调,同时采用并行技术以提高求解效率。利用单机与机群系统建构仿真计算环境,对一换热器系统进行了实际解算。算例结果表明,此算法是行之有效的,在大规模过程系统优化计算中可进行推广应用。     

非线性大系统的跟踪具有不同幅值轨线的分散型迭代学习控制器

在大型工业过程递阶稳态优化中, 可行的方法是利用系统的实际信息以修正基于模型的最优解. 在这种情形下, 得出一幅值不等的阶跃型控制值序列, 而且该控制值序列依次激励实际系统. 本文将一组迭代学习控制器分散地嵌入到一类非线性工业过程的递阶稳态优化进程中, 每一子系统的迭代学习控制器将产生一强化的控制信号序列以替代相应的具有不同幅值的阶跃型控制值序列, 目的是不断改进系统的暂态品质. 通过卷积的 Hausdorff-Young 不等式, 本文分析了学习控制律在 Lebesgue-P 范数意义下的收敛性, 讨论了系统的非线性性和关联性对控制律收敛性的影响. 最后, 数字仿真验证了所研究的学习控制机理的正确性和有效性.     

基于乘子法的离散动态非凸大系统的递阶优化算法及其应用

In this paper, a method to transform a discrete dynamic and nonconvex large-scale optimization problem into convex one is proposed by constructing the penalty terms of the part constraints. The hierarchical optimization algorithm is studied. The convergence and the application in the real world problem of the algorithm are also discussed.     

兼顾负荷变化的裂解炉炉群调度建模与优化

裂解炉是乙烯生产的核心装置,工业生产乙烯通常采用多台裂解炉并行运行,将烃类原料裂解成乙烯等小分子烃类化合物。在裂解炉的运行过程中会不可避免的在炉管内壁产生结焦,从而导致乙烯产率的下降,为此需要对裂解炉进行定期的停炉清焦。当多台裂解炉同时处理多种不同类型的原料,而且在操作成本和产品收率都在不断变化的情况下,对裂解炉炉群进行优化调度以取得生产利润的最大化具有重要意义。针对乙烯裂解炉炉群调度建模与优化问题,提出了一个同时考虑原料及其进料量负荷的新的调度模型,克服了之前炉群调度仅针对原料选择、裂解炉负荷依赖人工设定的不足,优化后使裂解炉炉群的生产效益得到提高,为工厂合理地安排生产提供了理论依据。     

一类非线性组合大系统的分散鲁棒镇定

研究一类比较广泛的非线性组合大系统的分散鲁棒镇定问题。给出了检验这类非线性组合大系统可分散鲁棒镇定的条件,该判别条件只     

基于神经网络的工业大系统辨识及稳态递阶优化方法

为了对工业大系统进行稳态递阶优化,必须首先获得系统的稳态模型.从神经网络的分析人手,给出了工业大系统稳态模型的动态辨识方法及基于神经网络模型的推导方法.为了提高算法的收敛速度,引入Lagrange函数解决大系统优化问题中的各种约束,并用Hopfield网络实现了大系统稳态递阶优化的网络算法,最后给出了某一大系统辨识及优化的仿真结果.     

柔性制造系统的托盘优化

本文讨论Job-shop型柔性制造系统的托盘优化问题,给出了求最小托盘数的算法,把托盘优化问题化成了求解线性整数规划问题.     

大型虚拟博览会场景的优化方法研究

随着人们对信息需求的不断攀升,大型展览会都开始同期设立网上展馆。为了解决不断扩大的场景规模和访问者对场景的高精度要求之间的矛盾,采用了合理的建模方法,如优化模型、LOD技术和预渲染方法,简化的碰撞检测模型和天气仿真模型等对大型虚拟博览会场景进行了有效优化。在不影响场景质量的前提上,有效地减少了系统硬件设备运算量,降低网上博览会的运营成本,同时增强了系统的互动性,使大型虚拟博览会的体验更加真实和生动。     

工业大系统双层结构预测控制的集中优化与分散控制策略

为降低工业大系统模型预测控制(Model predictive control,MPC)在线计算复杂度,同时保证系统的全局优化性能,提出一种集中优化、分散控制的双层结构预测控制策略.在稳态目标计算层(Steady-state target calculation, SSTC),基于全局过程模型对系统进行集中优化,将优化结果作为设定值传递给动态控制层;在动态控制层,将大系统划分为若干个子系统,每个子系统分别由基于各自子过程模型的模型预测控制进行控制,为减少各子系统之间的相互干扰,在各个子系统之间添加前馈控制器对扰动进行补偿,提高系统的总体动态控制性能.该策略的优点在于能确保系统全局最优性的同时降低了在线计算量,提高了工业大系统双层结构预测控制方法的实时性.仿真实例验证该方法的有效性.     

一类非线性大系统递阶优化的神经网络方法*

本文给出了一种求解一类非线性大系统递阶优化问题的神经网络模型，克服了非线性大系统优化中的对偶间隙与不可分性问题，并且该神经网络具有全集成化的特点，易于硬件实现，其协调网络和局部优化网络同步工作，具有很高的求解效率，适宜于系统实时优化应用。     

双曲极小相位系统的必要条件及一类非线性对称大系统的反馈镇定

给出仿射非线性系统为双曲极小相位的一个必要条件,并讨论了一类非线性对称大系统的镇定问题,将该大系统的镇定归结为两个你阶系统的镇定。