文档介绍：浙江大学硕士学位论文
摘要
当代过程系统朝着更大规模、更复杂更精确的方向发展。应承这种趋势,计
算机建模与优化计算成为系统模拟与分析、过程仿真与优化应用的关键技术之
一,并随着计算机软硬件与网络技术的飞速发展不断完善。
在主流建模技术中,传统的序贯模块法在计算与优化求解方面存在不足,随
着计算数学理论的发展和计算机软硬件性能的不断提高,基于严格机理的开放方
程技术逐步成为工业建模研究的发展趋势。在方程建模理论逐步完善过程中,如
何结合工业与当前软件技术特点,更有效的发展方程建模技术及其应用,成为业
界广泛关注的研究热点。
本文以开放方程建模为背景,从现有过程工业应用软件技术与工具入手,以
更有效的工程应用为目标,在深入分析实际应用中的特点和困难基础上,探讨如
何结合现代软件技术与过程工业领域的前沿探索,更迅速有效的把方程建模理论
与实际相结合,使相关软件工具更好更高效的为应用服务。
本文的主要研究工作包括
系统介绍了当代复杂过程工业生产特点与模型化需求,分析比较目前两
种主流建模技术,综述开放方程建模技术的前景与发展趋势,结合当前
过程工业应用现状与现代软件技术,提出三种把建模与优化计算理论与
工具更有效的与广泛需求结合起来的解决方案
把结构化与面向对象思想引入方程建模,通过、内存镜像等相关技
术辅助,以为平台实现了方程建模工具包,并以精
馏塔建模实例展示其结构化建模过程。把开放方程建模思想引入当前的
成熟软件工具中,较好实现了方程建模技术应用扩展。
介绍了当前应用软件发展的主流方向—基于组件的开放架构,及其面
向分布式网络应用的面向服务体系结构。从建模优化过程的三个主
要方面—技术人员、相关技术与软硬件和实际对象深入分析工业建模
优化软件的局限性与开放需求,提出面向服务的建模与优化计算模式。
把面向服务思想引入目前仍遵循传统应用模式的建模与优化计算工具
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中,从方程建模工具出发,以新的面向服务的建模优化计
算模式为基础,以与技术为辅助,对其进行应用
框架与源码的重构,实现建模优化计算服务引擎及其分布
式服务解决方案,并通过扬子石化生产过程水系
统平衡数据调和计算实例来验证这种开放架构优化求解服务模式的有效
性。
系统介绍了过程工程模拟计算规范,阐述其规范架构及优
势所在。从还没有实现方程建模的单元操作模块通用化设
计的现状出发,针对方程模型自身特点,设计了开放方程单元操作模块
接口,并讨论在软件中的集成步骤。
关键词建模与优化,开放方程,面向服务的开放架构,
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外
本文工作得到国家重点基础研究发展规划项目“复
杂生产制造过程实时、智能控制与优化理论和方法研
究”课题编号和国家计划现代集
成制造系统技术主题“生产过程操作优化技术及软
件”课题编号的联合资助。
致谢
三年的研究生生涯,短暂却十分充实,一直以来我得到导师邵之江教授给予
的学习上的悉心指导和生活上的热情关怀。导师敏锐的探索力、广博的知识、严
谨的治学态度、勤恳的工作作风和对新事物新方法孜孜不倦的追求热情一直影响
和激励着我,这些将使我受益终生。在本文即将完成之际,谨向我的恩师表示最
衷心的感谢和最诚挚的敬意飞
我要深深感谢我的家人,尤其是我的母亲,是她一直以来给予的无私理解和
支持,才能使我全身心的投入到学习和工作中。
由衷感谢钱积新教授给予的亲切关心和支持
衷心感谢王永铭、张仲广、杨洪峰、蒋维、郑小青和邵泉敏等同一课题组的
同学们,他们与我进行了许多有益的交流和讨论,并提出了不少宝贵的意见和建
议。
衷心感谢王慧教授、梁军教授、马龙华副教授、赵均副教授、陈曦副教授、
周立芳副教授、赵豫红副教授和李平教授等诸位老师对我一向的关心和帮助。
感谢邓赤女士在工作和生活上所给予的帮助。
好友杨帆、谷应妮、朱韬析、夏森纬、陈正源、高枫多年来对我的学习和生
活提供了很大的帮助,在此一并致谢。
感谢同实验室的同学杨洪峰、吴浩、吴军强、李田鹏、杨丽莎、王明兴、张
敏惠和熊丽,两年多来我们共同创造了和谐的集体氛围,为本文的工作提供了舒
适的环境。
谨以此文献给所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和家人
陈韬
年月
于求是园
浙江大学硕