粒子群算法研究及在化工动态优化问题中的应用

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yydxpjg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
化工领域存在大量的动态过程,动态化工过程在化学工业的发展中起着极为重要的作用。优化以其投资少,见效快的优点得到学者的广泛关注,本文针对化工过程的动态优化问题进行研究。   化工动态过程一般具有非线性,其优化问题实际上是微分代数混合优化问题。解析法一般无法解决这类问题,目前一般采用数值方法进行处理,即将问题转化为一般的离散系统优化问题。正交配置法具有高精度、高效率的优点,因此本文选用该方法对动态优化问题的微分约束进行数值离散。可行路径法将优化问题的决策变量和状态变量分别处理,提供了一系列的优化子问题,降低了计算量,提高了求解效率,目前在大规模微分一代数混合优化问题中得到了广泛应用。   随着智能优化算法的发展,为优化理论提供了新的思路和手段,已应用于工业、国防等各个领域。粒子群优化算法是一种基于种群搜索策略的随机算法,其概念简单、易于实现,需调整参数少且不需梯度信息,优化方面表现出巨大潜力。其理论研究工作目前还处于初级阶段,对于复杂的多峰值优化控制问题以及高维问题,算法易陷入局部极值。   本文针对粒子群优化算法存在的问题进行深入研究,在分析了粒子群基本的原理及优缺点后,采用权值动态调整策略结合混沌理论和协同思想对算法进行了改进,改进的算法能够避免过早陷入局部极值。通过采用标准测试函数进行验证,比较了基本粒子群算法,模拟退火算法的寻优效果。结果表明改进后的算法在计算速度和精度方面都有显著提高。利用改进的粒子群算法处理化工过程中不同类型的动态优化问题。管式反应器沿反应轴线存在着温度分布,通过计算,得出了使反应器出口处产物浓度达到最大时的最优温度分布。此外通过优化冷剂流量解决了连续搅拌釜(CSTR)两稳态间的最优过渡问题。  
其他文献
教师决定教育质量高低,对高校体育教师教学能力的研究是高等学校师资队伍建设的重要内容,这对高等学校教育改革具有重大的意义。在新的形式下,高校体育师资队伍能否适应我国高等教育在新世纪发展的需要,这是摆在我们面前的一项紧迫的研究课题,作为衡量优秀体育教师标准之一的教学能力更是重中之重。同时本研究对促进江苏高校体育师资的建设和发展具有一定的现实意义。  研究对象根据研究任务对江苏省高校体育教研组教师进行抽
期刊
20世纪90年代以来,随着全球经济进程的加快,信息技术的出现与广泛应用,出现了面向企业内部资源、以生产管理为主的ERP技术,它为企业提供了全面的管理解决方案,是企业实现供应
随着机械设备复杂程度和自动化水平的提高,机械设备故障诊断的重要性日益显著,而选择合适的诊断方法对于诊断结果是否精确至关重要。在智能故障诊断技术的研究中,小波分析和