由于實(shí)際過(guò)程中存在著各種不確定因素,為了避免破壞約束,需要保證在不違反約束和經(jīng)濟(jì)性能最優(yōu)的前提下對(duì)設(shè)計(jì)變量增加裕量。本文考慮過(guò)程中不確定參數(shù)的隨機(jī)分布,結(jié)合靈敏度分析,提出了一種基于隨機(jī)靈敏度的化工過(guò)程最優(yōu)裕量設(shè)計(jì)方法。取不確定參數(shù)的標(biāo)稱值,進(jìn)行過(guò)程最優(yōu)設(shè)計(jì),得到最優(yōu)設(shè)計(jì)點(diǎn);假設(shè)過(guò)程不確定參數(shù)服從正態(tài)分布,基于靈敏度分析確定約束變量的均值和方差,在保證低概率違反約束的條件下求解設(shè)計(jì)裕量的隨機(jī)優(yōu)化問(wèn)題;考慮動(dòng)態(tài)過(guò)程,基于階躍響應(yīng),分別針對(duì)閉環(huán)PID控制和閉環(huán)預(yù)測(cè)控制計(jì)算動(dòng)態(tài)靈敏度曲線,得到約束變量的均值和方差的動(dòng)態(tài)曲線,求解設(shè)計(jì)裕量的隨機(jī)動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題,以保證滿足一定置信度的約束變量置信區(qū)間落在約束范圍以內(nèi);最后以串聯(lián)CSTR和催化裂化裝置為例驗(yàn)證了本方法的有效性。各個(gè)設(shè)計(jì)變量如果裕量不足或過(guò)度消耗,會(huì)使得操作點(diǎn)移向約束,形成操作瓶頸,因此有必要對(duì)設(shè)計(jì)裕量進(jìn)行評(píng)價(jià),找到哪個(gè)設(shè)計(jì)變量存在裕量不足的短板。本文根據(jù)穩(wěn)態(tài)操作優(yōu)化的拉格朗日乘子得到操作優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益對(duì)各個(gè)約束變量的靈敏度,以此計(jì)算操作優(yōu)化經(jīng)濟(jì)效益對(duì)各個(gè)設(shè)計(jì)變量的靈敏度,作為裕量評(píng)價(jià)的依據(jù);考慮動(dòng)態(tài)過(guò)程中的隨機(jī)干擾和控制系統(tǒng),根據(jù)閉環(huán)傳...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 裕量設(shè)計(jì)的研究進(jìn)展
    1.2 裕量評(píng)價(jià)的研究進(jìn)展
    1.3 帶有不確定性參數(shù)的過(guò)程優(yōu)化
第2章 基于隨機(jī)靈敏度分析的裕量設(shè)計(jì)
    2.1 穩(wěn)態(tài)靈敏度模型
    2.2 基于隨機(jī)穩(wěn)態(tài)靈敏度的裕量設(shè)計(jì)
    2.3 動(dòng)態(tài)靈敏度模型
    2.4 基于隨機(jī)動(dòng)態(tài)靈敏度的裕量設(shè)計(jì)
        2.4.1 開(kāi)環(huán)裕量設(shè)計(jì)
        2.4.2 基于常規(guī)PID控制的閉環(huán)裕量設(shè)計(jì)
        2.4.3 基于預(yù)測(cè)控制的閉環(huán)裕量設(shè)計(jì)
    2.5 實(shí)例分析
        2.5.1 串聯(lián)CSTR反應(yīng)器實(shí)例分析
        2.5.2 催化裂化裝置實(shí)例分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于隨機(jī)靈敏度分析的裕量評(píng)價(jià)
    3.1 化工過(guò)程操作瓶頸與裕量評(píng)價(jià)
    3.2 裕量評(píng)價(jià)的靈敏度分析法
    3.3 隨機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程的裕量評(píng)價(jià)
        3.3.1 隨機(jī)動(dòng)態(tài)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 隨機(jī)動(dòng)態(tài)過(guò)程的靈敏度模型
        3.3.3 變約束迭代優(yōu)化
    3.4 實(shí)例分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄 A 實(shí)例模型方程的符號(hào)說(shuō)明
附錄 B 在校期間研究成果
致謝



本文編號(hào)：3871363