基于过程优化的三维建模流程优化方法

针对传统三维建模流程存在的延时问题,提出了基于过程优化的三维建模流程优化方法.该方法从结构优化、模型优化两个方面对整个建模流程进行优化.同时,为了克服三维建模流程中因分别对单个模型进行优化而耗时多和模型间优化时间间隔较长的问题,又提出了一个新型层次模型简化算法.该算法让简化算法贯穿在整个区域建模过程中,从而将模型间优化的时间间隔降至传统方法下的三分之一左右.最后以联合站系统为例,验证了所提三维建模流程优化方法的优越性.     

生产运作管理在物流配送优化中的应用

本文运用生产运作管理中的优化技术,以成品油物流配送流程为例,系统的介绍了优化的模型和方法。     

非线性规划在二元精馏塔仿真过程中的应用

为了解决大规模动态系统模型无法直接求解的问题,利用动态优化方法研究了非线性规划在精馏塔仿真计算中的可行性。针对流程工业中广泛应用的典型二元精馏塔分离过程,对其模型进行离散化,采用非线性规划的方法对其进行稳态计算,评价精馏塔的生产能力;在稳态计算的基础上,利用非线性解题器进行动态模拟,考察不同回流比对精馏塔分离效果的影响。结果显示,稳态及动态模拟计算数据符合工程实践规律与预期。研究表明:非线性规划作为分离过程这类复杂系统的新方法,可为大规模复杂非线性动态系统的模拟分析提供技术支持。     

基于Petri网的工业互联网入侵检测流程建模与优化

针对工业互联网中日益凸显的安全问题，结合Petri网和行为轮廓的相关理论，建立了基于Petri网的工业互联网入侵检测流程模型。首先通过分析原模型中的行为弱序关系，探讨了模型中存在的活性问题。再从检测流程中数据的安全性和完备性方面对原模型进行优化。最后使用PM4PY编程和PIPE仿真软件验证了优化后的模型具有良好的性质。     

动态规划方法在道路施工管理优化中的应用

动态规划法是运筹学中一种常用的优化算法,可以用来求解约束条件下的函数极值问题。本文通过对路面养护管理的特点分析,引入动态规划的方法,并用动态规划的方法建立道路施工管理系统数学模型,给出计算流程,以达到路面管理系统优化的目标。     

冲击载荷下结构拓扑优化设计与动态响应分析

为解决结构动态冲击载荷拓扑优化计算过程复杂、计算效率低,而且难以收敛等问题,建立了一种在冲击载荷下结构的拓扑优化方法. 将双向渐进结构拓扑优化方法和等效静力载荷优化方法相结合,同时将权值法和材料插值模型引入其中. 采用内外双层循环的方式实现了冲击载荷下单相材料和双相复合材料/结构的拓扑优化. 通过两个算例验证了方法的可行性与高效性,并且对优化后的结构进行动态响应分析,分析结果表明与传统方法相比,采用新方法优化得到的结构,在冲击载荷下承载能力更好,说明该方法适用于冲击载荷下结构的拓扑优化设计,且优化流程简洁,计算效率高,优化平稳高效.      

基于演化多目标算法的混合流水作业调度优化

针对供应链网络优化领域中的混合流水作业调度问题提出了一种新的多目标演化优化算法。给出了这类问题的通用优化模型，在此基础上，提出了基于流程的矩阵基因编码方案，动态适应度分配机制，并引入小生境保优策略构造了算法过程，利用收敛进程参数分析了算法的收敛性能。性能分析和算例实验表明算法对于高维多目标优化问题是有效的，且能够以较快的速度收敛。     

区间优化方法在水库调度中的应用

应用区间分析思想，将区间优化方法引入水库调度问题，同时以水库防洪调度为例，建立了区间优化模型．结合实例对水库调度区间优化方法进行验证，并与传统的动态规划方法做了对比．结果表明，区间优化方法用于水库调度问题，不仅优化原理清晰、计算方法易于理解，而且所得结果优于动态规划方法．     

基于动态优化的多模型广义预测控制器设计

针对工业控制过程中广泛存在系统参数突变的问题,将多模型切换的广义预测控制器引至动态优化策略下的分层式控制系统中,设计了基于动态优化的多模型广义预测控制器.该模型预测控制结构以获取最大经济效益为目标,上层结构对经济目标函数进行动态优化,得到使经济利益最大的关键变量设定值;下层结构中MPC层采用多模型广义预测控制器代替传统单模型广义预测控制器追踪上层得到的设定值,即采用多个固定模型和自适应模型并行辨识系统的动态特性,提高系统暂态性能和模型参数跳变时系统的调节能力;底层为PID控制器用于抑制过程中的扰动.通过仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

基于数据流优化的BPEL流程分割方法

BPEL描述的业务流程在跨组织的企业应用集成与协作中扮演着重要角色.目前BPEL流程主要采用集中式的执行方式,但是集中式执行的BPEL流程性能不高并且不能满足动态流程管理的需求.提出了一种基于数据流优化的BPEL流程分割方法,以支持BPEL流程的分散化执行.BPEL流程经过变换被表示成PFG图,提出数据流方程对PFG图进行数据流分析,扩展复制传播算法优化PFG图的数据流.最后按照流程中的角色分割BPEL流程.实验数据表明优化分割后的业务流程的吞吐率、响应时间等方面的性能有较大提高.     

间歇反应过程安全性能与产品质量的控制与优化集成

针对间歇反应动态安全性能控制和产品质量控制的双重目标,本文采用动态规划方法求解间歇反应过程的优化问题,结合通用模型控制算法实现间歇过程的动态优化和集成控制。首先将间歇反应过程分解成动态优化模型及过程控制模型,然后通过动态优化与闭环控制策略集成,同时考虑了不确定参数的影响,以提高间歇过程的产品质量及运行安全性能。将该方法应用于连串放热反应的间歇过程案例,研究结果验证了该方法的可行性和正确性。     

Dynamic Multi-objective Optimization of Chemical Processes Using Modified Bare- Bones MOPSO Algorithm

Dynamic multi-objective optimization is a complex and dimcult research topic of process systems engineering. In this paper. a modified multi-objective bare-bones particle swarm optimization （ MOBBPSO） algorithm is proposed tbat takes advantage of a few parameters of bare-bones algorithm. To avoid premature convergence. Gaussian mutation is introduced; and an adaptive sampling distribution strategy is also used to improve the exploratory capability. Moreover. a circular crowded sorting approach is adopted to improve the uniformity of the population distribution. Finally. by combining the algorithm with control vector parameterization. an approach is proposed to solve the dynamic optimization problems of chemical processes. It is proved that the new algorithm performs better compared with other classic multiobjective optimization algorithms through the results of solving three dynamic optimization problems.     

加热炉待轧时炉温模糊决策

基于对加热炉动态过程受控特征分析,将数学模型方法、模糊控制理论和模糊优化方法应用于加热炉动态过程炉温优化及控制研究.建立了加热炉待轧时炉温模糊优化模型,构造了以钢坯导热机理模型为基础的炉温在线模糊控制决策系统.在此基础上对典型待轧过程进行了炉温控制决策的计算机数值仿真.结果表明,炉温模糊决策结果使在炉钢坯获得了满意的控制效果.本文的模型方法可以有效地应用于加热炉控制系统.     

用仿真方法对随机系统优化设计

对一个随机系统(或过程)进行优化设计的难点在于随机变量的处理和计算，另外，由于待优化的变量往往不直接包含在目标函数中，优化算法选用受到一定限制。为解决此问题可采用计算机仿真方法模拟实际的动态随机过程，多次运行此过程可获得足够的样本，可计算出统计量。用遗传算法控制待优化的变量，可以较快的获得满意的随机系统的优化设计。     

基于重构法实现故障监控

如何提高生产连续性和提前提供过程故障警告,是当今工业工程和过程控制领域面临的一项重要挑战.建立在主元法(PCA:Principal Components Analysis)基础上的多元统计过程控制,为在线过程监控提供了有利的工具.一些方法例如Hotelling的方法,SPE(Squared Prediction Error),以及综合指数法,被用来识别存在故障的数据;另外通过最优化方法来完成重构,再利用重构法对过程故障进行识别和监控的方法,以及贡献图方法,对找出故障的位置和原因更起到了不可或缺的作用.通过列举拥有完善的人机互动功能及图表表示法的LabVIEW程序对上述理论的实现,更直观地了解并应用了以重构法来实现监控故障.     

钢铁工业智能制造的集成优化

 钢铁工业智能制造的目的，是围绕钢铁流程功能，进行结构优化与程序优化，实现全流程动态有序、协同连续运行和多目标整体优化。介绍了钢厂结构优化和程序优化的主要内容和需要研发的关键技术，包括产品质量闭环管控、一体化计划调度、物质流能量流协同和多工序协调优化。提出了钢铁工业推进智能制造需要突破的一些共性问题和实施路径。     

磨矿过程磨机负荷的动态寻优控制

磨矿是选矿厂动力消耗最多的一个作业,磨矿过程对选矿的经济指标影响很大。磨矿系统具有机理复杂、强耦合、过程影响因素多、非线性、大滞后和时变性的特性,因此常规控制方法的效果都不太理想。提出了采用极值动态寻优的优化算法,能够实现对磨机负荷的合理控制,使磨机工作在最佳负荷点,从而提高球磨机的工作效率,提高磨机产量。     

铝电解设备、工艺与控制技术的综合仿真优化方法

根据铝电解过程的特性 ,对铝电解设备、工艺和控制技术进行综合仿真优化 ,将这 3方面的模拟 (或仿真 )模型与算法有机地结合起来 ,建立了综合仿真优化模型与算法 ,并建立了铝电解在线综合仿真优化与闭环控制系统 .实践结果表明 :该系统不仅能实现常规的静态仿真计算 ,而且能实现在线闭环控制过程中的动态仿真计算 ,从而为铝电解设备、工艺及控制技术的综合优化提供了新的方法与手段     

动态规划多目标多级工业化学反应

化学反应的返混影响对于化学反应过程十分重要．采用多目标、多级动态规划方法，讨论了在NCSTR中进行本征竞争反应的过程，得到合理的结果，成功地解释了返混特性对这一工业化学反应的影响．DAE方程组的数值计算结果较为准确，数值计算收敛速度也较快．