文档介绍：摘要和觯等强大动态仿真商业软件的开发,动临越来越强大的市场竞争,过程工业的动态仿真也得到越来越广泛的应用。此外,算法进行了分析和研究。主要内容及贡献如下:算法精度的前提下,可以减少运算时间和迭代次数,实例研究表明了研究表明了所提出的自适应变步长方法在求解效率和结果精度上都有关键词:工业过程、动态优化、控制变量参数化方法、两点梯度法、目标优先工业过程,从严格意义上来讲,是一个动态的过程。就是说,描述过程的状态变量钊缥锪吓ǘ取⑽露取⒀沽Α⒘髁俊⒁何坏随时间的演进、空间的转移而发生改变。动态过程由微分方程或差分方程描述,称为动态模型,其中微分方程用来描述系统的动态特性,如质量和能量的守恒关系等等,而代数方程用来确保系统的物理和热力学平衡关系等等。在过去的十年里,随着过程性能指标以及规格限制越来越严格,运营公司面随着态仿真伴随着稳态部分一同被引入工业生产中。在动态仿真中,动态优化占有重要的地位,国内外对于动态仿真领域有不少的研究,然而,直接应用于动态优化仍然受限制。动态优化算法是实现动态优化的关键因素之~,本文就工业过程的动态优化对动态优化的基本概念及其在工业过程中的重要作用,动态优化算法及其当前的发展和应用情况进行了综述性研究,分析了这些算法各自的优缺点。实现了传统的控制变量参数化方法,并对典型的工业实例进行了研究,通过分析相关的结果,得到了传统的控制变量参数化方法的缺陷。基于这一缺陷分析,进一步提出了改进的控制变量参数化方法,在保证所提出的改进的控制变量参数化方法的有效性。基于对控制变量参数化方法的分析,提出了将变分法和两点梯度法相结合的两点梯度动态优化算法,并进行了实例验证。为了改进两点梯度法精度和求解效率,进一步提出自适应变步长鼹点梯度算法。实例明显提高。针对于边值固定的问题,在分析罚函数的缺陷的基础上,深入研究了目标优先的动态优化算法,实例研究表明了该算法的有效性。浙江大学硕士学位论文
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第一章绪论动态优化概述摘要:本章首先阐述了动态优化的意义和其在工业过程中的实际应用,从算法的动态过程。动态过程由微分方程或差分方程描述,称为动态模型。动态优化就是以定义动态优化问题为控制动态模型诙呕侍庵谐莆W刺匠方程组中的控制变量蚪胁僮鞅淞,使过程的某个指标达到最优。工业过程的动态求解思路介绍了各种不同的动态优化算法,并分析了它们的优缺点。之后综述本文所采用的控制变量参数化方法和两点梯度法的当前研究现状,以及它们在工业实例中的应用。最后概述了本文的基本轮廓和内容。关键词:动态优化;变分法;动态规划;控制变量参数化;同步策略工业过程在严格意义上是状态变量随时间的演迸、空间的转移而发生改变的对动态模型中的操作变量实施控制,使得过程的性能指标达到最优。⒎址匠毯痛匠蹋渲形分方程用来描述系统的动态特性,如质量和能量的守恒关系,而代数方程用来确保物理和热力学平衡关系。状态变量随时间变化、或随空间变化的动态系统,这类系统用常微分方程描述,称为集中参数系统。更为一般的情况是,状态变量随时间空间和其它参数变化的过程,需用偏微分方程来表达,这类系统称为分布参数系统。常微分方程较多地引入了一些特殊的假设,诸如全混、活塞流等,因此集中参数系统的动态优化结果,与实际最优解相比,总存在一定的偏差。而偏微分方程更深入更确切地描述了过程,因而分布参数系统的动态优化结果更加贴近实际。对分布参数系统的优化远比集中参数系统的复杂,目前研究得较少,主要集中在几类特殊的系统,且以线性问题为主,有待拓宽和深入。动态优化问题的一般形式如下:
耗设计觢現姗。动态优化应用交换模型锄。捍匠蹋制,例如,某跏继跫赡艹鱿植晃榷ㄗ刺褪瞧渲械囊桓鲋饕5南拗1苊夤ひ倒淘谄舳;砣哦凸傻狡渌诵械愕闹屑湎矿弧矿豢甪.,痙粃;“籪·其中耗勘旰籉:微分方程;鹤刺淞浚“:控制变量:工业过程动态优化就是控制过程的状态方程中的某个蚣父操作变量,使得动态过程的某个指标达到最优。在过去的十年里,随着过程性能指标以及规格限制越来越严格,运营公司面临越来越强大的市场竞争,过程工业的动态仿真也得到越来越广泛的应用。此外,随着蚲惹大动态仿真商业软件的开发,动态仿真伴随着稳态部分一同被引入工业生产中。国外对于动态仿真领域有不少的研究,然而,直接应用于动态优化仍然受限因素。动态仿真应用主