非清晰精馏网络系统NINLP整体最优化方法

以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精馏网络最优化模型，该模型为非凸的混合整数非线性规划问题，提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法，后通过３个非清晰精馏网络最优化算例对上述方法和模型进行了演示。     

热电联产热力系统参数与结构方案同步综合

将复杂非线性蒸汽动力系统参数优化扩展到热电联产流程结构和蒸汽参数的联合优化,提出的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）模型包含非凸非线性费用目标函数、复杂非线性过程约束及多方案选择的组合优化０－１变量逻辑约束．应用算例表明,所采用的模型和改进的遗传算法解决热力系统组合方案优化问题是可行的．     

基于粒子群优化算法的分散式废水处理网络的综合

基于分散式废水处理网络的超结构，建立了废水处理网络系统最优化的非线性规划模型和混合整数非线性规划模型．它们是具有非凸性的复杂非线性数学规划问题，用现有的方法进行求解不能保证得到全局最优解．因此，提出了应用新型随机型算法——粒子群优化算法求解上述复杂非线性最优化问题．算例问题的求解计算表明，提出的废水处理网络粒子群优化方法具有不要求初始可行点以及适应全局优化等优点，能够快速有效地解决废水处理网络最优化问题．     

热电联产热力系数参数与结构方案同步综合

将复杂非线性蒸汽动力系数参数优化扩展到热电联产流程结构和蒸汽参数的联合优化,提出的混合整数非线性规则（ＭＩＮＬＰ）模型包含非凸非线性费用目标函数,复杂非线性过程约束及多方案选择的组合优化０－１变量逻辑约束,应用算例表明,所采用的模型和改进的遗传算法解决热力系统组合方案优化问题是可行的。     

MODEL AND ALGORITHM FOR OPTIMAL SYNTHESIS OF LARGE SCALE HEAT EXCHANGER NETWORKS WITHOUT STREAM SPLITTING

提出了大规模无分流换热网络最优综合问题（流股数超过５０股）的严格的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）超结构模型．该模型建立在新的超结构基础上，可包含更多可行的换热网络结构，并成功地解决了“组合爆炸”问题．同时针对该模型提出了改进的遗传算法．文中给出了大规模换热网络综合的一个工业实例：乙烯装置的换热网络改造     

过程综合混合整数非线性规划的罚函数—凑整算法

针对过程系统最优综合的混合整数非线性规划（ＭＩＮＬＰ）模型，提出了一个整型变量松弛的新算法－罚函数－凑整算法，只需求解ＮＬＰ问题就可得到过程系统最优综合ＭＩＮＬＰ问题的解。典型算例表明，计算时间和算法的有效性都优于传统的ＭＩＮＬＰ分解算法。     

求解一类奇异非线性凸优化问题的神经网络方法

一类奇异非线性凸优化问题近年来受到很多关注。解决该问题现有的大多数方法是迭代法,但计算复杂、效果不理想。本文提出了一种解决奇异非线性凸优化问题的新型神经网络模型,介绍了一个等价的非奇异模型和一个增广的拉格朗日函数。通过利用LaSalle’s不变性原理,证明了所提出的网络是全局收敛的,这就保证了所提出的模型对于解决奇异非线性最优化问题的有效性,数值模拟则进一步证实了该神经网络方法的有效性。     

基于跨层设计的传感器网络寿命最大化算法

面向监测应用的无线传感器网络,当链路存在干扰时,节点在传输数据时会对位于其干扰范围内的节点造成信号干扰,从而使得这些节点不能正确收到其它节点传输的数据.针对这种场景下的网络寿命最大化问题,分析了网络流量和节点能耗,提出了一种将功率控制和数据聚合路由相结合的非凸优化模型.通过对数转换方法将非凸优化问题转化为凸优化问题,利用优化理论和方法将凸优化问题分解为聚合数据率分配子问题和功率控制子问题,最后给出了联合优化问题的分布式解法.仿真实验表明,使用该方法可以有效减少数据通信量,均衡各个节点的能量消耗,有效延长网络寿命.     

不确定网络控制系统的保性能可靠控制

针对网络传输过程中存在时延、丢包和错序等非理想网络状况的网络控制系统模型,研究了系统的鲁棒稳定性控制问题,基于Lyapunov稳定性理论,得到了状态反馈形式的鲁棒控制律.并且针对执行器可能发生故障的情况,通过引入故障矩阵,研究了系统的保性能可靠控制.利用线性矩阵不等式(LMI)方法和锥补线性化迭代(CCL)算法,将非凸优化问题转化为凸优化问题,求得一组性能指标上界的次优解.最后通过MATLAB数值仿真实例,验证了文中所用方法的正确性和有效性.     

最优化方法在PWM消除谐波技术中的应用

本文用最优化方法解最优化ＰＷＭ技术中的非线性方程组，用优化的开关角来驱动ＡＣ／ＡＣ电压控制器、ＡＣ／ＤＣ整流器、ＤＣ／ＡＣ逆变器和ＤＣ／ＡＣ变流器，从而可消除某些指定谐波，将ＴＨＤ作为目标函数、非线性方程组作为约束条件，优化问题的解可以消除特定谐波的同时使ＴＨＤ最小．考虑到触发电路的时延和有限字长效应，将灵敏度用作优化问题的另一约束条件．该方法考虑到了电网的畸变，并在ＰＣ机上进行了模拟．     

三级泵优化配置问题算法设计及求解

针对三级泵优化配置问题的难解性，提出一种扩展拥挤遗传算法（ECGA）．该算法在进化过程中采用物种保留策略维持群体的多样性，从而可以保证得到问题的全局最优解．此外，采用组合编码策略实现连续变量和整数变量的混合编码，使之可应用到混合整数非线性规划（MINLP）问题．通过与传统OA、ECP、MIN—MIN等算法解算结果比较，验证了ECGA算法可有效地求解三级泵配置问题．     

多流股换热器网络综合问题的优化算法设计

多流股换热器网络综合问题是一个混合整数非线性规划问题（MINLP），这类问题规模大、约束条件多，严重的非凸非线性使得目标函数存在多个局部最优解．传统的基于梯度的优化算法在求解时极易陷于局部最优．有鉴于此，本研究采用遗传算法解决此类问题，通过对遗传算法进行改进，针对简单遗传算法存在的早熟和运行参数难以确定的问题，设计了多样性保持算子和多种群进化的算法结构；计算时运行参数自适应确定，并把模拟退火算法思想引入遗传算法子代的生成中去．实例证明，采用所构造的算法可有效求解MINLP问题，并有利于寻求到全局最优解．     

非凸复盖问题的近似算法

本文讨论了一维空间中的非凸复盖问题。其中复盖点所使用的每一个非凸部件,都是一维非正规环。这是个强 NP—完全问题。我们采用移动策略,给出了这类问题的一系列多项式时间近似算法。     

苯氯化侧反应精馏过程的模拟优化与系统实现方法

针对侧反应精馏集成过程反应能力与分离能力最佳匹配条件设计问题,提出基于独立反应量的非线性解耦优化设计方法.研究以综合生产成本最小且反应能力最大为优化目标的多约束混合整型非线性规划问题,并给出了集成优化与模拟系统程序实现方法.将该方法应用到苯氯化侧反应精馏过程集成优化设计中,实现了反应能力与分离能力的最佳匹配,证明所提出的优化设计方法是有效的.     

基于网络效用最大化的mesh网优化算法

为设计联合优化算法,将多无线电多信道mesh网络的拥塞控制与信道分配建模化为一个使得网络效用最大的混合整数非线性规划问题.由于求解该规划问题具有很高的时间复杂度,因此利用拉格朗日对偶分解将之分解为若干个子问题,进而设计能获得近优解的分布式算法.通过该分布式算法,各节点能够自适应调整传输速率并根据网络状况进行多信道的分配.仿真实验表明该算法能够逼近最优解,并且随着网络中无线信道数目的增多,其结果更接近最优解.     

改进遗传算法在过程系统工程中的求解策略

针对过程系统综合问题的多峰、奇异等特性 ,将遗传算法同可行域序贯搜索技术结合起来 ,实现对混合整数非线性规划问题 (MINLP)的有效求解。为克服遗传算法在可行域边界搜索效率较为低下的弊病 ,将惩罚函数同个体的生成函数有机地结合起来 ,利用惩罚函数将跨越可行域的不可行点拉回到可行域内。对过程系统综合中典型的MINLP问题的求解 ,表明该方法在求解过程中能有效地实现全局浏览 ,得到全局最优解或近优解。     

用改进的遗传算法进行多流股换热器网络综合

建立了有分流情况下换热器网络综合的教学模型,该模型改进了文献中等温混合的不合理假设,有分流情况下的换热器网络综合问题本质上是一个混合整数非线性规划(MINLP)问题。这类问题的非凸非线性特性使得目标函数存在多个局部最优解,传统的基于梯度的搜索方法在处理这类问题时由于计算规模庞大且极易陷于局部最优解而不再适用,因此对遗传算法进行多流股换热器网络综合的方法进行了研究,最后通过例题证明了方法的有效性。     

带满意条件的极小—极大化问题的充分条件

本文证明了当目标函数及约束函数是三类非凸函数时,所给出的带满意条件的极小—极大化问题解的必要条件也是充分条件。     

线性系统测量网络的设计与改造

对化工过程数据进行数据校正 ,可以提高所获得数据的精度和一致性 ,同时可以对重要的未测变量进行估计。为满足数据校正工作的需要 ,采用图论方法与混合整数非线性规划 (m ixed integer non- linear programm ing,MINL P)方法相结合 ,分析了线性系统中变量的可估计性 ,建立了考虑数据可估计性及可靠性要求的测量网络设计、改造的一般性问题的 MINL P模型。对某常减压装置常压部分的测量网络进行改造的实例证明了此模型的有效性     

精馏分离序列综合邻域结构的研究

为了有效解决精馏分离序列优化综合问题,研究邻域(超级)结构是成功实现寻优算法的前提。由于精馏分离序列与二叉树之间具有同构性,在数据结构上精馏分离序列可以抽象为二叉树,进而采用图论方法对其进行研究。本文运用组合数学理论深入研究了精馏分离序列综合问题．简明分析了有序剖分问题的计算复杂性;通过二叉树相邻切分点变换机制,实现了对精馏分离序列的随机搜索;提炼出后序遍历相邻变换的等价规则,从而构造出高效演化邻域结构。