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復雜流程系統的實時模擬與優化 版權信息
- ISBN：9787030420213
- 條形碼：9787030420213 ; 978-7-03-042021-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
復雜流程系統的實時模擬與優化 本書特色
《復雜流程系統的實時模擬與優化》圍繞復雜流程系統的模擬與優化，從非線性規劃算法內核、模擬與優化技術、流程對象的優化應用三個層面論述相關理論和方法。《復雜流程系統的實時模擬與優化》匯集了作者在魯棒優化算法構造、收斂性增強、先進初值策略、高效實時算法、優化求解器參數整定等多方面長期的理論和技術研究成果，系統地闡述了提高流程模擬與優化收斂性和實時性的新思路和新方法。結合pta裝置、空分裝置的流程模擬與優化實踐，對軟件開發、系統實施等進行了介紹。 由于流程對象的特征，《復雜流程系統的實時模擬與優化》關注的是處理大規模、復雜、連續的優化問題。相應地，《復雜流程系統的實時模擬與優化》偏重于大規模優化技術，例如內點法、簡約空間方法、序列二次規劃方法；針對復雜系統模型存在的線性相關/病態/奇異等特征帶來的優化求解局限性和收斂困難、非線性系統模擬/優化的初值敏感性、剛性收斂準則對計算效率的負面影響、優化求解器在計算實踐中的性能瓶頸等問題，分別提出了相應的解決方法。雖然《復雜流程系統的實時模擬與優化》的討論范疇是流程系統的穩態模擬與優化，但是所述理論與方法同樣適用于聯立策略下的動態系統求解。
復雜流程系統的實時模擬與優化 內容簡介
《復雜流程系統的實時模擬與優化》可以作為運籌學、應用數學、系統工程等領域的科研參考，了解大規模非線性規劃技術的應用基礎理論現狀；也可供化學工程等相關應用領域的研究人員和工程技術人員參考。
復雜流程系統的實時模擬與優化 目錄
《信息化與工業化兩化融合研究與應用》序
前言
第1章 緒論
1.1 流程系統中的模擬技術
1.2 流程系統中的優化技術
1.2.1 流程系統的穩態實時優化
1.2.2 流程系統的動態優化
1.3 流程模擬和優化技術的研究現狀與趨勢
1.3.1 流程系統的發展趨勢
1.3.2 流程系統的建模技術
1.3.3 數據校正和參數估計
1.3.4 單層結構rto
1.3.5 動態rto
1.4 實時模擬與優化中的關鍵問題
1.4.1 魯棒求解策略
1.4.2 高效求解策略
1.5 本書的組織結構
參考文獻
第2章 非線性規劃算法及其魯棒擴展
2.1 非線性規劃基礎
2.1.1 *優解及*優性條件
2.1.2 收斂速度
2.1.3 全局化策略
2.2 非線性規劃算法及其簡約空間實現
2.2.1 序列二次規劃算法——sqp
2.2.2 內點法——ipm
2.2.3 簡約空間方法
2.3 線性相關系統求解
2.3.1 結構正則化方法
2.3.2 變維法
2.4 可行性恢復階段
2.4.1 障礙法可行性恢復
2.4.2 投影梯度可行性恢復
2.4.3 無可行性恢復的魯棒算法
2.5 小結
參考文獻
第3章 回溯同倫法——hbm
3.1 背景和問題介紹
3.2 回溯同倫算法及其實現
3.2.1 變工況同倫序列問題構造
3.2.2 hbm算法的實現
3.3 性能分析與討論
3.3.1 算法大范圍性能收斂測試
3.3.2 流程物理邊界搜索
3.3.3 回溯系數的影響
3.3.4 多維工況變量
3.4 基于靈敏度的回溯同倫算法——shbm
3.4.1 shbm方法
3.4.2 數值實驗
3.5 小結
參考文獻
第4章 記憶增強型實時優化算法——meo
4.1 meo思想
4.2 meo方法和分析
4.2.1 meo框架
4.2.2 理論分析
4.3 基于靈敏度的meo方法——smeo
4.3.1 smeo方法
4.3.2 數值實驗
4.4 meo方法的全局*優性擴展——gmeo
4.4.1 gmeo方法
4.4.2 數值實驗
4.5 meo軟件架構與功能模塊開發
4.5.1 meo軟件系統架構
4.5.2 meo框架總體設計
4.5.3 標準數據接口與數據結構設計
4.6 meo功能模塊開發
4.6.1 meo全局函數及數據
4.6.2 計算服務集對外接口設計
4.6.3 計算服務集各服務的設計與開發
4.6.4 監控配置服務集的設計與開發
4.7 meo在aspen plus下的應用
4.7.1 aspen plus中調用meo框架
4.7.2 meo框架在aspen plus下應用實例
4.8 小結
參考文獻
第5章 收斂深度控制算法——cdc
5.1 收斂深度控制的提出
5.2 基于簡約空間sqp算法的收斂深度控制
5.2.1 收斂深度控制準則
5.2.2 收斂準則性質證明
5.2.3 數值實驗
5.3 基于內點法的收斂深度控制
5.3.1 收斂深度控制準則
5.3.2 收斂準則性質證明
5.3.3 數值實驗
5.4 小結
參考文獻
第6章 優化求解器的參數自動整定——pat
6.1 優化求解器參數與性能的關系
6.2 基于啟發式和直接搜索算法的參數自動整定框架
6.2.1 參數自動整定整體算法框架概述
6.2.2 啟發式算法及參數關聯性的處理
6.2.3 直接搜索算法
6.2.4 算法框架的實施
6.2.5 數值實驗
6.3 基于隨機采樣的參數自動整定算法
6.3.1 隨機采樣參數整定算法和改進隨機采樣參數整定算法
6.3.2 數值實驗
6.4 小結
參考文獻
第7章 開放架構的流程模擬與優化軟件體系
7.1 流程模擬軟件的研究和開發
7.2 aspen open solvers接口集描述
7.3 基于aos接口的內點算法求解器
7.3.1 求解器接口的實現和ipopt的封裝
7.3.2 標度化技術
7.4 擴展aspen plus對cape—open優化求解器的兼容性
7.5 數值實驗
7.6 小結
參考文獻
第8章 pta生產過程實時模擬與優化
8.1 pta生產過程介紹
8.2 氧化反應器建模
8.3 氧化工段全流程仿真模擬
8.3.1 高壓吸收塔模擬結果
8.3.2 溶劑汽提塔模擬結果
8.3.3 溶劑脫水塔系統模擬結果
8.4 pta生產過程實時模擬與監控系統
8.4.1 計算服務系統技術構架
8.4.2 監控系統服務端軟件
8.4.3 監控系統客戶端軟件簡介
8.4.4 系統預測成效分析
8.5 pta生產過程的實時操作優化
8.6 小結
參考文獻
第9章 空分生產過程變負荷模擬與優化
9.1 工業低溫空分裝置流程介紹
9.2 低溫空分流程建模及模擬
9.2.1 熱力學模型選擇
9.2.2 面向工業裝置操作模擬的變量設置方案
9.2.3 穩態流程模擬結果
9.3 空分裝置變負荷操作優化命題
9.4 空分自動變負荷操作優化求解
9.4.1 工況可行域分析
9.4.2 同倫法求解近似不連續解
9.4.3 不等式約束的同倫路線構造
9.5 自動變負荷優化結果與工業裝置數據對比
9.5.1 自動變負荷問題的可行產量組合
9.5.2 自動變負荷問題的物理邊界分析
9.6 小結
參考文獻
索引
前言
第1章 緒論
1.1 流程系統中的模擬技術
1.2 流程系統中的優化技術
1.2.1 流程系統的穩態實時優化
1.2.2 流程系統的動態優化
1.3 流程模擬和優化技術的研究現狀與趨勢
1.3.1 流程系統的發展趨勢
1.3.2 流程系統的建模技術
1.3.3 數據校正和參數估計
1.3.4 單層結構rto
1.3.5 動態rto
1.4 實時模擬與優化中的關鍵問題
1.4.1 魯棒求解策略
1.4.2 高效求解策略
1.5 本書的組織結構
參考文獻
第2章 非線性規劃算法及其魯棒擴展
2.1 非線性規劃基礎
2.1.1 *優解及*優性條件
2.1.2 收斂速度
2.1.3 全局化策略
2.2 非線性規劃算法及其簡約空間實現
2.2.1 序列二次規劃算法——sqp
2.2.2 內點法——ipm
2.2.3 簡約空間方法
2.3 線性相關系統求解
2.3.1 結構正則化方法
2.3.2 變維法
2.4 可行性恢復階段
2.4.1 障礙法可行性恢復
2.4.2 投影梯度可行性恢復
2.4.3 無可行性恢復的魯棒算法
2.5 小結
參考文獻
第3章 回溯同倫法——hbm
3.1 背景和問題介紹
3.2 回溯同倫算法及其實現
3.2.1 變工況同倫序列問題構造
3.2.2 hbm算法的實現
3.3 性能分析與討論
3.3.1 算法大范圍性能收斂測試
3.3.2 流程物理邊界搜索
3.3.3 回溯系數的影響
3.3.4 多維工況變量
3.4 基于靈敏度的回溯同倫算法——shbm
3.4.1 shbm方法
3.4.2 數值實驗
3.5 小結
參考文獻
第4章 記憶增強型實時優化算法——meo
4.1 meo思想
4.2 meo方法和分析
4.2.1 meo框架
4.2.2 理論分析
4.3 基于靈敏度的meo方法——smeo
4.3.1 smeo方法
4.3.2 數值實驗
4.4 meo方法的全局*優性擴展——gmeo
4.4.1 gmeo方法
4.4.2 數值實驗
4.5 meo軟件架構與功能模塊開發
4.5.1 meo軟件系統架構
4.5.2 meo框架總體設計
4.5.3 標準數據接口與數據結構設計
4.6 meo功能模塊開發
4.6.1 meo全局函數及數據
4.6.2 計算服務集對外接口設計
4.6.3 計算服務集各服務的設計與開發
4.6.4 監控配置服務集的設計與開發
4.7 meo在aspen plus下的應用
4.7.1 aspen plus中調用meo框架
4.7.2 meo框架在aspen plus下應用實例
4.8 小結
參考文獻
第5章 收斂深度控制算法——cdc
5.1 收斂深度控制的提出
5.2 基于簡約空間sqp算法的收斂深度控制
5.2.1 收斂深度控制準則
5.2.2 收斂準則性質證明
5.2.3 數值實驗
5.3 基于內點法的收斂深度控制
5.3.1 收斂深度控制準則
5.3.2 收斂準則性質證明
5.3.3 數值實驗
5.4 小結
參考文獻
第6章 優化求解器的參數自動整定——pat
6.1 優化求解器參數與性能的關系
6.2 基于啟發式和直接搜索算法的參數自動整定框架
6.2.1 參數自動整定整體算法框架概述
6.2.2 啟發式算法及參數關聯性的處理
6.2.3 直接搜索算法
6.2.4 算法框架的實施
6.2.5 數值實驗
6.3 基于隨機采樣的參數自動整定算法
6.3.1 隨機采樣參數整定算法和改進隨機采樣參數整定算法
6.3.2 數值實驗
6.4 小結
參考文獻
第7章 開放架構的流程模擬與優化軟件體系
7.1 流程模擬軟件的研究和開發
7.2 aspen open solvers接口集描述
7.3 基于aos接口的內點算法求解器
7.3.1 求解器接口的實現和ipopt的封裝
7.3.2 標度化技術
7.4 擴展aspen plus對cape—open優化求解器的兼容性
7.5 數值實驗
7.6 小結
參考文獻
第8章 pta生產過程實時模擬與優化
8.1 pta生產過程介紹
8.2 氧化反應器建模
8.3 氧化工段全流程仿真模擬
8.3.1 高壓吸收塔模擬結果
8.3.2 溶劑汽提塔模擬結果
8.3.3 溶劑脫水塔系統模擬結果
8.4 pta生產過程實時模擬與監控系統
8.4.1 計算服務系統技術構架
8.4.2 監控系統服務端軟件
8.4.3 監控系統客戶端軟件簡介
8.4.4 系統預測成效分析
8.5 pta生產過程的實時操作優化
8.6 小結
參考文獻
第9章 空分生產過程變負荷模擬與優化
9.1 工業低溫空分裝置流程介紹
9.2 低溫空分流程建模及模擬
9.2.1 熱力學模型選擇
9.2.2 面向工業裝置操作模擬的變量設置方案
9.2.3 穩態流程模擬結果
9.3 空分裝置變負荷操作優化命題
9.4 空分自動變負荷操作優化求解
9.4.1 工況可行域分析
9.4.2 同倫法求解近似不連續解
9.4.3 不等式約束的同倫路線構造
9.5 自動變負荷優化結果與工業裝置數據對比
9.5.1 自動變負荷問題的可行產量組合
9.5.2 自動變負荷問題的物理邊界分析
9.6 小結
參考文獻
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