工業(yè)應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)過程的精細(xì)化和生產(chǎn)控制要求的不斷提高，采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法來解決工業(yè)過程優(yōu)化控制中的瓶頸問題和挖潛增效，已經(jīng)越來越受到國內(nèi)外過程控制學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視。
　　 本文在對動(dòng)態(tài)優(yōu)化及其方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀深入了解和詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，首先提出了改進(jìn)的正交配置方法和改進(jìn)的控制變量參數(shù)化方法，然后針對工業(yè)應(yīng)用中的一類重要問題——邊值固定問題，進(jìn)一步設(shè)計(jì)出了幾種新穎有效的動(dòng)態(tài)優(yōu)化求解算法．本文的主要工作和貢獻(xiàn)如下：
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2、1)針對傳統(tǒng)正交配置方法原理和缺陷，提出了一種改進(jìn)的正交配置算法。其主要思想是：通過引入有限元節(jié)點(diǎn)的控制變量邊界約束，以及有限元長度的邊界設(shè)計(jì)，提高算法的收斂性能，避免高階約束和奇異控制軌線所導(dǎo)致的不穩(wěn)定問題。經(jīng)典動(dòng)態(tài)優(yōu)化工業(yè)實(shí)例的研究結(jié)果表明：與國際上相關(guān)研究報(bào)道結(jié)果相比較，所提出算法不僅具有更好的穩(wěn)定性，而且在計(jì)算準(zhǔn)確性和效率方面也有很大提高。
　　 (2)在分析在線應(yīng)用控制變量參數(shù)化方法特性的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)的控制變量參

3、數(shù)化方法．首次將控制變量參數(shù)化方法與PRP+共軛梯度法相結(jié)合，并采取強(qiáng)Wolfe準(zhǔn)則進(jìn)行線搜索，同時(shí)，一種特殊的變量轉(zhuǎn)換策略被引入用于處理控制變量邊界約束，以克服傳統(tǒng)梯度方法的應(yīng)用缺陷．經(jīng)典動(dòng)態(tài)優(yōu)化工業(yè)實(shí)例的研究結(jié)果表明：所提出算法具有良好的求解性能，特別是在確保優(yōu)化求解精度的基礎(chǔ)上使求解效率有了很大的提高。
　　 (3)針對邊值固定動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題，提出了一種有效的約束優(yōu)先優(yōu)化求解策略．首先，采用雙層規(guī)劃的思想將原問題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)無