全局优化搜索新算法--列队竞争算法(Ⅰ)解非线性和混合整数非线性规划问题

提出了一种称为列队竞争算法(LCA)的群体搜索算法,该算法在进化过程中始终保持着独立并行进化的家族,通过家族内部的生存竞争和家族间的地位竞争这两种不同的竞争方式,使群体快速进化到最优或接近最优的区域.根据家族的目标函数值大小排列成一个列队,按列队中家族地位的不同分配不同的搜索空间,使局部搜索与全局搜索达到均衡,同时,应用逐步收缩搜索空间技术加速收敛速度.数值计算表明,列队竞争算法的搜索效率优于遗传算法和模拟退火法等算法.     

泵站并行机组优化操作

对变频调速的泵站并行机组建立了经济运行的混合整数非线性规划数学模型,并用列队竞争算法进行了求解.优化计算结果表明,泵站实施优化调度能有效节能,产生较明显的经济效益.     

全局优化搜索新算法——列队竞争算法(Ⅰ) 解非线性和混合整数非线性规划问题

提出了一种称为列队竞争算法(LCA)的群体搜索算法,该算法在进化过程中始终保持着独立并行进化的家族,通过家族内部的生存竞争和家族间的地位竞争这两种不同的竞争方式,使群体快速进化到最优或接近最优的区域.根据家族的目标函数值大小排列成一个列队,按列队中家族地位的不同分配不同的搜索空间,使局部搜索与全局搜索达到均衡,同时,应用逐步收缩搜索空间技术加速收敛速度.数值计算表明,列队竞争算法的搜索效率优于遗传算法和模拟退火法等算法.     

批处理过程优化调度研究综述——2.MILP调度

详细阐述MILP建模的关键技术和现有的有关参考文献,同时给出MILP调度实施框架和已经报道的成功应用。在此基础上,指出进一步的研究方向。     

改进PSO算法在蒸汽动力系统多周期运行优化中的应用

为了满足石化企业工艺过程对蒸汽和电力不断变化的要求,实现企业降低成本、节能降耗的目的,必须保证蒸汽动力系统在最优的状态下运行。针对这一问题在以往研究的基础上提出了包括设备维护和启停费用的改进的混合整数线性规划模型,利用改进的PSO算法对其求解,并通过实例证明了利用该模型、使用改进的PSO算法能很快得到最优的方案,并节省了大量的运行成本。     

抗生素发酵过程优化调度模型的研究

对抗生素多罐并行发酵过程进行了分析,将任务、设备和事件之间的分配关系表达为两类0-1变量,建立了一个基于连续时间的抗生素多罐并行发酵过程优化调度的M ILP(混合整数线性规划)模型。该模型整数变量少,求解速度快,并给出了最短生产时间和罐批最优生产序列。最后以头孢菌素发酵过程为例证明了此调度模型的可行性和有效性。     

有并行设备的多目的间歇生产调度

针对有并行设备的多目的间歇生产调度问题,建立了以所有订单生产步骤排序和订单各阶段所选用分配规则为决策变量的调度优化模型,并提出了列队竞争算法求解该模型的有效个体表示方法及变异操作策略。实例计算表明:所提出方法的求解效率优于文献中所报道的方法,特别在求解有多台并行设备的调度问题时能得到比文献更好的结果,表现出其求解大规模复杂多目的调度问题的潜力。     

批处理过程优化调度研究综述--1.MILP调度方法的描述框架

综述化工批处理过程调度建模研究及其实际应用。计划／调度在企业生产管理中起着承上启下的作用，合理的计划调度不但能提高企业的服务水平、降低存储费用，而且还能提高企业的生产能力、加深对过程机制及关键数据的理解。整数规划方法应用于批处理过程计划调度，具有较好的适用性和扩展性，解的性质良好，在批处理过程调度研究得到广泛的应用。     

汽油调合调度优化

采用连续时间建模方法,建立了一种新的汽油非线性调合和调度集成优化的混合整数非线性规划（MINLP）模型,克服了当前在油品调合调度中采用线性调合模型或者将非线性调合过程和调度分开优化的缺陷。针对建立MINLP模型的特点,将原MINLP问题转化为求解一系列的混合整数线性规划（MILP）模型,避免了直接求解MINLP模型的复杂性。最后以某大型炼油企业为例,验证了模型和算法的实用性。     

基于遗传算法的原油混合优化研究

对原油混合优化问题进行了研究,在模型建立过程中综合考虑了原油的储运调度约束和混合原油属性约束,并计入了装置加工的可变成本,使之更加符合生产实际,采用遗传算法来求解模型,通过实例分析,证明了模型和算法的有效性。     

高压蒸汽燃煤锅炉控制系统改造总结

利用FOXBORO公司I/A Series 51D集散控制系统(DCS)对天脊煤化工集团有限公司高压蒸汽锅炉控制系统进行技术改造,确保锅炉的安全、高效运行.     

全局优化搜索新算法──列队竞争算法(Ⅱ)解网络综合问题

本文给出了列队竞争算法解组合优化问题的框架和确定变异领域的两条原则 .对管路网络综合问题和换热网络综合问题确定了相应的变异领域 ,用列队竞争算法分别解这两个网络综合问题 ,所得到的最优解优于文献报道的结果 .     

基于流程模拟器和列队竞争算法的精馏操作优化

精馏是高耗能的操作单元,对其进行操作优化是企业实现节能降耗、提高经济效益的有效手段。本文提出列队竞争算法与流程模拟软件相结合的精馏操作优化方法,通过MATLAB-Aspen Plus的接口工具调用Aspen Plus模拟精馏操作过程,得到目标函数值,使用列队竞争算法对其进行操作条件的优化。将所提出的方法应用于某石化企业催化裂化主分馏塔的操作优化,其中目标函数值同时考虑了热能利用与产品分布,优化求解得到了总体效益最大的优化操作方案。     

热集成变压精馏分离乙二胺-水共沸体系的模拟优化

针对乙二胺-水共沸物组成对压力较为敏感的特性,采用部分热集成变压精馏工艺分离该共沸物。先利用Aspen Plus软件对该工艺进行稳态模拟,再以理论塔板数、进料位置、回流比为优化变量,水和乙二胺的纯度为约束,以年度总费用（total annual cost,TAC）为目标函数建立乙二胺-水共沸体系分离系统的优化设计模型。采用列队竞争算法对该分离过程主要工艺参数进行优化,得到了变压精馏分离乙二胺-水体系的最佳工艺操作参数及设备参数。模拟结果表明,利用算法对多变量进行同时优化可得到更具经济效益的分离系统,与传统优化结果相比,可降低TAC约7.31%。在此基础上,对高压塔的操作压力进行优化分析,将其由2atm提升至4atm（1atm=101325Pa）,并对流程其他参数进行优化,可显著降低TAC约24.62%。进一步,采用部分热集成比普通变压双塔精馏降低TAC约21.87%     

非线性分布参数系统状态估计的最佳测量位置

研究了分布参数系统状态估计中特有的最佳测量位置问题．建立了基于后集中方法的分布参数系统的非线性状态估计器,包括状态估计偏微分方程和微分灵敏度矩阵偏微分方程,并用适当的数值计算方法实现状态估计器的求解;以一个最小化的空间域上积分函数表达最佳测量位置的目标函数,并相应地用非线性约束优化方法求解系统具有一个或多个测量时的最佳测量位置．还以壁冷式单管固定床反应器为例,讨论了各种因素对最佳测量位置的影响及其灵敏度,并得出了一些有普遍意义的结论．     

ON THE MINLP APPROACH FOR OPTIMAL DESIGN OF CHEMICAL ENGINEERING SYSTEMS (I) A GLOBAL OPTIMIZATION METHOD FOR NONCONVEX MINLP PROBLEMS

An algorithm for global optimization of a class of nonconvex MINLP problems is devel-oped and presented in this paper.By partitioning the variables,dual representation of the primal ofsubproblems and outer-approximation strategy are used to develop a representative relaxed iterativeproblem.Then the original MINLP problem is replaced by a series of subproblems and relaxediterative problems.By exploiting the particular form of the nonconvex MINLP problem,the feasibleregion of this problem is explicitly included in the representative problem,thus the inconvenienceencountered with the GBD method can be avoided.The proposed method is illustrated andinterpreted geometrically with an example problem.     

Solving mixed integer nonlinear programming problems with line-up competition algorithm

Line-up competition algorithm (LCA), a global optimization algorithm proposed recently, is applied to the solution of mixed integer nonlinear programming (MINLP) problems. Through using alternative schemes to handle integer variables, the algorithm reported previously for solving NLP problems can be extended expediently to the solution of MINLP problems. The performance of the LCA is tested with several non-convex MINLP problems published in the literature, including the optimal design of multi-product batch chemical processes and the location-allocation problem. Testing shows that the LCA algorithm is efficient and robust in the solution of MINLP problems.