【摘要】：在流程工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,優(yōu)化起著非常重要的作用,如何提高優(yōu)化的求解速度和精度是一個(gè)意義重大且富有挑戰(zhàn)性的研究課題。而在優(yōu)化計(jì)算過程中,導(dǎo)數(shù)是至關(guān)重要的信息,因?yàn)樗砹藢?yōu)過程的搜索方向。同時(shí),導(dǎo)數(shù)求解的耗時(shí)在整個(gè)優(yōu)化時(shí)間中往往占有很大的比重,尤其是在對(duì)大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算流程進(jìn)行優(yōu)化時(shí),求導(dǎo)耗時(shí)往往成為提高優(yōu)化效率的瓶頸。由此,尋找一種精確又快速的求導(dǎo)算法是提高優(yōu)化計(jì)算效率最有效的途徑,這也是本文工作的重點(diǎn)所在。 通過研究當(dāng)前熱門的自動(dòng)微分求導(dǎo)算法,并將其應(yīng)用于精餾塔靈敏度分析過程,以及應(yīng)用于本文建立的乙烯生產(chǎn)流程脫丙烷和脫丁烷塔的聯(lián)塔模型的優(yōu)化計(jì)算過程,再與傳統(tǒng)的差分法和稀疏差分法進(jìn)行比較,分析求導(dǎo)算法的不同對(duì)優(yōu)化效率的影響。 本文的研究工作包括以下幾個(gè)方面: 1.簡要介紹過程系統(tǒng)優(yōu)化的重要性,通過分析求導(dǎo)和優(yōu)化的關(guān)系,強(qiáng)調(diào)求導(dǎo)在優(yōu)化計(jì)算中的重要性。并介紹自動(dòng)微分算法的發(fā)展和應(yīng)用、基本原理和自動(dòng)微分算法的發(fā)展。再著重分析和比較自動(dòng)微分算法的兩種實(shí)現(xiàn)方式:基于操作符重載和基于編譯原理,并同傳統(tǒng)的差分法和稀疏差分法進(jìn)行比較分析,找尋最可行有效的求導(dǎo)算法。 2.對(duì)乙烯生產(chǎn)流程中兩個(gè)重要的單元脫丙烷塔和脫丁烷塔,采用開放方程法在MATLAB平臺(tái)建立聯(lián)塔數(shù)學(xué)模型,并對(duì)聯(lián)塔模型進(jìn)行模擬計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果同ASPEN流程模擬結(jié)果進(jìn)行比較,以驗(yàn)證模型的合理性。 3.實(shí)例分析自動(dòng)微分算法在精餾塔優(yōu)化計(jì)算的靈敏度分析中的應(yīng)用,包括將其應(yīng)用于靈敏度分析過程,以及靈敏度的并行計(jì)算過程。 4.實(shí)例分析自動(dòng)微分算法在過程系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算中的應(yīng)用,包括將自動(dòng)微分應(yīng)用于乙烯生產(chǎn)流程的脫丁烷單塔以及聯(lián)塔的優(yōu)化計(jì)算中,并比較和分析其對(duì)優(yōu)化效率的影響。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：N945.15

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2609141