复杂流程系统的实时模拟与优化

内容简介

        《复杂流程系统的实时模拟与优化》围绕复杂流程系统的模拟与优化，从非线性规划算法内核、模拟与优化技术、流程对象的优化应用三个层面论述相关理论和方法。《复杂流程系统的实时模拟与优化》汇集了作者在鲁棒优化算法构造、收敛性增强、初值策略、实时算法、优化求解器参数整定等多方面长期的理论和技术研究成果，系统地阐述了提高流程模拟与优化收敛性和实时性的新思路和新方法。结合PTA装置、空分装置的流程模拟与优化实践，对软件开发、系统实施等进行了介绍。
         由于流程对象的特征，《复杂流程系统的实时模拟与优化》关注的是处理大规模、复杂、连续的优化问题。相应地，《复杂流程系统的实时模拟与优化》偏重于大规模优化技术，例如内点法、简约空间方法、序列二次规划方法；针对复杂系统模型存在的线性相关/病态/奇异等特征带来的优化求解局限性和收敛困难、非线性系统模拟/优化的初值敏感性、刚性收敛准则对计算效率的负面影响、优化求解器在计算实践中的性能瓶颈等问题，分别提出了相应的解决方法。虽然《复杂流程系统的实时模拟与优化》的讨论范畴是流程系统的稳态模拟与优化，但是所述理论与方法同样适用于联立策略下的动态系统求解。

目录

《信息化与工业化两化融合研究与应用》序
前言
第1章  绪论
  1.1  流程系统中的模拟技术
  1.2  流程系统中的优化技术
    1.2.1  流程系统的稳态实时优化
    1.2.2  流程系统的动态优化
  1.3  流程模拟和优化技术的研究现状与趋势
    1.3.1  流程系统的发展趋势
    1.3.2  流程系统的建模技术
    1.3.3  数据校正和参数估计
    1.3.4  单层结构RTO
    1.3.5  动态RTO
  1.4  实时模拟与优化中的关键问题
    1.4.1  鲁棒求解策略
    1.4.2  求解策略
  1.5  本书的组织结构
  参考文献
第2章  非线性规划算法及其鲁棒扩展
  2.1  非线性规划基础
    2.1.1  解及性条件
    2.1.2  收敛速度
    2.1.3  全局化策略
  2.2  非线性规划算法及其简约空间实现
    2.2.1  序列二次规划算法——SQP
    2.2.2  内点法——IPM
    2.2.3  简约空间方法
  2.3  线性相关系统求解
    2.3.1  结构正则化方法
    2.3.2  变维法
  2.4  可行性恢复阶段
    2.4.1  障碍法可行性恢复
    2.4.2  投影梯度可行性恢复
    2.4.3  无可行性恢复的鲁棒算法
  2.5  小结
  参考文献
第3章  回溯同伦法——HBM
  3.1  背景和问题介绍
  3.2  回溯同伦算法及其实现
    3.2.1  变工况同伦序列问题构造
    3.2.2  HBM算法的实现
  3.3  性能分析与讨论
    3.3.1  算法大范围性能收敛测试
    3.3.2  流程物理边界搜索
    3.3.3  回溯系数的影响
    3.3.4  多维工况变量
  3.4  基于灵敏度的回溯同伦算法——SHBM
    3.4.1  SHBM方法
    3.4.2  数值实验
  3.5  小结
  参考文献
第4章  记忆增强型实时优化算法——MEO
  4.1  MEO思想
  4.2  MEO方法和分析
    4.2.1  MEO框架
    4.2.2  理论分析
  4.3  基于灵敏度的MEO方法——sMEO
    4.3.1  sMEO方法
    4.3.2  数值实验
  4.4  MEO方法的全局性扩展——gMEO
    4.4.1  gMEO方法
    4.4.2  数值实验
  4.5  MEO软件架构与功能模块开发
    4.5.1  MEO软件系统架构
    4.5.2  MEO框架总体设计
    4.5.3  标准数据接口与数据结构设计
  4.6  MEO功能模块开发
    4.6.1  MEO全局函数及数据
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