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基于群体智能算法的换热网络同步最优综合 被引量:25
1
作者 霍兆义 赵亮 +1 位作者 尹洪超 孙文策 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1116-1123,共8页
换热网络同步综合方法一般需要建立复杂的混合整数非线性数学规划模型,该模型具有非凸、非线、不连续的特点,属于最难求解的一类NP-hard问题,应用传统的优化算法很难确定其全局最优解,尤其是对大规模换热网络综合问题,甚至无法在合理时... 换热网络同步综合方法一般需要建立复杂的混合整数非线性数学规划模型,该模型具有非凸、非线、不连续的特点,属于最难求解的一类NP-hard问题,应用传统的优化算法很难确定其全局最优解,尤其是对大规模换热网络综合问题,甚至无法在合理时间内接近全局最优的局部最优解。针对换热网络同步综合问题,提出基于群体智能算法的分层优化策略,外层采用离散粒子群算法与遗传算法相结合的混合群体智能算法优化换热网络结构,内层在结构变量给定条件下利用改进粒子群算法优化冷热物流分流比与换热负荷。两个典型算例研究证明了该方法能以较高的效率和稳定性得到较好的优化结果。 展开更多
关键词 换热网络 同步综合 混合整数非线性规划 粒子群算法 遗传算法
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群智优化算法同步综合换热网络 被引量:14
2
作者 夏涛 贾涛 程杰 《北京化工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期97-101,共5页
提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算... 提出了一种同步综合换热网络的群智优化方法。采用超结构建立换热网络模型,以不同的换热网络结构为演化个体,个体的各维分别表示各换热器的换热量,以最小总费用为优化目标,同步考虑投资和运行费用,采用遗传算法优化网络结构、粒子群算法优化换热量。避免了传统方法的复杂计算,解决了各换热器的换热量受到换热条件约束并相互制约等设计的难题,提高了设计的速度和设计的智能性。仿真研究验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 换热网络 群智优化 同步综合 换热量
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有分流换热网络同步综合 被引量:14
3
作者 霍兆义 尹洪超 赵亮 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期45-50,共6页
提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流... 提出了一种以年综合费用最小为优化目标的有分流换热网络同步综合方法.该方法以分级超结构模型为基础建立一个不考虑等温混合假设的复杂混合整数非线性同步综合数学模型.为了合理降低控制学模型的求解难度,分级超结构中同时引入有分流并联结构和无分流串级结构.该模型的求解采用双层优化策略,外层利用遗传算法生成换热网络结构;内层利用粒子群算法优化物流分流比和换热器热负荷.采用两个典型算例和一个大规模换热网络综合问题对该方法的有效性进行了验证. 展开更多
关键词 有分流 换热网络 同步综合 分级超结构 混合整数非线性规划
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无分流换热网络同步优化综合 被引量:10
4
作者 赵亮 霍兆义 +1 位作者 李栋斌 尹洪超 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期68-73,共6页
提出了具有无分流结构特征的换热网络同步综合数学规划方法。该方法以分级超结构模型为基础,在工艺物流匹配过程中只考虑无分流串级结构,建立混合整数非线性数学模型进行优化求解。无分流同步综合模型中的非线性项只存在于目标函数中,... 提出了具有无分流结构特征的换热网络同步综合数学规划方法。该方法以分级超结构模型为基础,在工艺物流匹配过程中只考虑无分流串级结构,建立混合整数非线性数学模型进行优化求解。无分流同步综合模型中的非线性项只存在于目标函数中,约束条件集合是由线性等式和不等式约束组成的,且相对于有分流同步综合模型,决策变量个数显著降低,模型的鲁棒性较好,模型复杂度降低,求解难度减小。此外,根据此模型的特点,提出了一种双层随机优化算法对模型进行求解,外层利用遗传算法搜索最优结构,内层则利用粒子群算法求解连续非线性数学规划子问题。两个典型算例用来验证方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 无分流 换热网络 同步综合 分级超结构 双层优化算法
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解换热网络同步综合问题的列队竞争算法 被引量:5
5
作者 鄢烈祥 麻德贤 《北京化工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第1期8-11,共4页
给出了换热网络同步综合问题的数学模型和拓扑结构的描述,并确定了产生相邻换热网络的策略。在此基础上,提出了列队竞争算法解网络综合问题的计算方法。对实例问题的求解得到了优于文献报道的结果。
关键词 列队竞争算法 换热网络 同步综合 化工设备
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过程系统能量集成同步最优综合法 被引量:4
6
作者 尹洪超 袁一 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期35-40,共6页
将换热网络超结构混合整数非线性规划多目标同步最优综合方法进一步扩展到与过程系统的联合优化,提出了改进的过程热集成同步综合方法,并以反应分离过程与换热网络能量集成为例,建立了同步优化超结构模型,采用混合整数非线性规划的遗传... 将换热网络超结构混合整数非线性规划多目标同步最优综合方法进一步扩展到与过程系统的联合优化,提出了改进的过程热集成同步综合方法,并以反应分离过程与换热网络能量集成为例,建立了同步优化超结构模型,采用混合整数非线性规划的遗传算法求解,可同时得到热集成系统最优的流程结构和操作条件。 展开更多
关键词 过程系统 能量集成 换热网络
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改进的无分流换热器网络最优综合法 被引量:4
7
作者 尹洪超 袁一 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期62-67,共6页
提出了不分流换热网络改进的同步最优综合混合整数非线性规划(MINLP)模型;通过引入处理带0-1整型变量的规则,提出了采用非线性规划(NLP)求解换网络综合MINLP问题的方法,只需求解NLP问题就可得到连续变量和0... 提出了不分流换热网络改进的同步最优综合混合整数非线性规划(MINLP)模型;通过引入处理带0-1整型变量的规则,提出了采用非线性规划(NLP)求解换网络综合MINLP问题的方法,只需求解NLP问题就可得到连续变量和0-1变量同步优化的网络结果。算例表明,该模型和方法是有效的。 展开更多
关键词 换热网络 同步最优综合 MINLP模型
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基于竞争机制差分进化算法的无分流换热网络优化 被引量:4
8
作者 陈鹏 罗娜 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期970-979,共10页
换热网络综合问题是典型的混合整数非线性规划问题,所建立的数学模型具有非凸、非线性的特征,优化求解易陷入局部最优。本文提出了一种竞争机制下的差分进化算法并应用于换热网络综合问题。首先,利用拉丁超立方实验设计方法获得初始种群... 换热网络综合问题是典型的混合整数非线性规划问题,所建立的数学模型具有非凸、非线性的特征,优化求解易陷入局部最优。本文提出了一种竞争机制下的差分进化算法并应用于换热网络综合问题。首先,利用拉丁超立方实验设计方法获得初始种群,使其均匀分布在解空间中,以保证初始种群的多样性。其次,引入竞争机制,将整个种群分为竞争胜利群体与竞争失败群体,对竞争胜利群体采用反向随机搜索与贪婪选择相结合的方式进行深度优化;竞争失败群体则通过向竞争胜利群体学习,提升竞争失败群体的质量。在对个体进行变异操作时引入自适应收缩因子,提高算法的全局优化能力与局部优化能力。对典型案例的验证结果表明,与其他算法相比,利用该算法可以获得年综合费用更低的换热网络设计方案,可以用来求解中等规模的换热网络综合问题。 展开更多
关键词 换热网络 竞争机制 差分进化算法 同步综合 混合整数非线性规划
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生物质多元自掺杂TiO_2的超声同步合成及其表征分析 被引量:4
9
作者 赵林 李碧榕 +3 位作者 陈长樑 王鑫 谢艳招 刁勇 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期364-372,共9页
采用溶胶-超声空化技术同步合成了生物质多元自掺杂TiO_2复合催化剂,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致发光光谱(PL)等对样品进行了表... 采用溶胶-超声空化技术同步合成了生物质多元自掺杂TiO_2复合催化剂,通过场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致发光光谱(PL)等对样品进行了表征分析。结果表明,复合催化剂实现了C、N、P、Cl、K等元素的同步掺杂,合成了多元共掺杂复合TiO_2;相比纯TiO_2,复合催化剂的禁带宽度窄化了0.21 e V,表面羟基与活性位点增多,光生载流子复合几率降低,结晶度提高,比表面积增大。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物,研究了复合催化剂的可见光光催化性能。实验结果表明,在可见光照射下,光催化反应2 h时,复合催化剂对亚甲基蓝的降解效率最高可达98%。 展开更多
关键词 同步合成 多元自掺杂 二氧化钛 光催化 表征分析
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Simultaneous anti-windup synthesis for linear systems subject to actuator saturation 被引量:1
10
作者 Maopeng Ran Qing Wang +1 位作者 Chaoyang Dong Maolin Ni 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2015年第1期119-126,共8页
A synthesis method for global stability and performance of input constrained linear systems, which uses a linear outputfeedback controller and a static anti-windup compensator is investigated. Different from the tradi... A synthesis method for global stability and performance of input constrained linear systems, which uses a linear outputfeedback controller and a static anti-windup compensator is investigated. Different from the traditional two-step anti-windup design procedure, the proposed method synthesizes all controller parameters simultaneously. Sufficient conditions for global stability and minimizing the induced L2 gain are formulated and solved as a linear matrix inequalities(LMIs) optimization problem, which also provides an opportunity to search for a better performance tradeoff between the linear controller and the anti-windup compensator.The well-posedness of the close-loop system is also guaranteed.Simulation results show the effectiveness of the proposed method. 展开更多
关键词 actuator saturation ANTI-WINDUP simultaneous synthesis L2 synthesis linear matrix inequalities(LMIs)
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基于双层优化策略的柔性换热网络同步优化方法 被引量:3
11
作者 王世豪 田一彤 李绍军 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期905-914,共10页
常规换热网络主要在具有固定操作参数的标称条件下进行设计。然而在工业过程中操作参数往往存在波动,柔性换热网络能够处理来自不确定参数的干扰,具有更大实用性。目前的研究主要集中在顺序合成或多周期综合问题。但顺序合成不一定能找... 常规换热网络主要在具有固定操作参数的标称条件下进行设计。然而在工业过程中操作参数往往存在波动,柔性换热网络能够处理来自不确定参数的干扰,具有更大实用性。目前的研究主要集中在顺序合成或多周期综合问题。但顺序合成不一定能找到全局最优,而多周期综合要求参数的变化可以由若干离散点描述。研究提出了一种基于分级超结构的双层同步优化策略,外层采用离散粒子群(BPSO)算法优化结构变量,内层采用基于模拟退火思想的进化(AEA)算法优化换热器面积,该方法可以完全解决操作参数连续变化的凸可行域问题。2个案例研究表明双层同步优化策略可以稳定寻找到较好的柔性换热网络优化结果。 展开更多
关键词 柔性换热网络 分级超结构 同步优化 智能算法 不确定波动
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对二甲苯装置异构化单元先进控制系统的开发与应用 被引量:1
12
作者 刘先广 黄德先 +2 位作者 施大鹏 王众 李凤生 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1333-1336,共4页
针对对二甲苯(PX)装置异构化单元在操作和控制中存在的问题,通过机理分析,在该装置首次提出了用宏观反应热衡量反应深度,并实现了反应热的实时计算;在此基础上建立了整个异构化单元基于状态空间模型的多变量预估控制系统,并在该装置得... 针对对二甲苯(PX)装置异构化单元在操作和控制中存在的问题,通过机理分析,在该装置首次提出了用宏观反应热衡量反应深度,并实现了反应热的实时计算;在此基础上建立了整个异构化单元基于状态空间模型的多变量预估控制系统,并在该装置得到了成功地应用。通过对加热炉、反应器以及精馏塔进行协调控制,实现了产品质量的卡边控制,极大地提高了装置控制平稳率和安全性,提高对二甲苯收率0.37%,整个装置的综合能耗降低6.318 kg(EO)/t,同时获得了显著的经济效益,综合经济效益估算可达1 009万元/年。 展开更多
关键词 先进控制 对二甲苯装置 异构化单元 状态空间模型
原文传递
有分流换热网络同步优化综合
13
作者 李栋斌 米拉.哈布多拉 尹洪超 《节能》 2013年第3期20-23,2,共4页
提出了有分流结构特征的换热网络同步综合数学规划方法。该方法以Yee和Grossmann提出的分级超结构模型为基础,在工艺物流匹配过程中考虑分流串级结构,建立混合整数非线性数学模型,采用无进化次数的改进粒子群算法进行求解。两个典型算... 提出了有分流结构特征的换热网络同步综合数学规划方法。该方法以Yee和Grossmann提出的分级超结构模型为基础,在工艺物流匹配过程中考虑分流串级结构,建立混合整数非线性数学模型,采用无进化次数的改进粒子群算法进行求解。两个典型算例用来验证方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 换热网络 同步综合 分级超结构 混合整数非线性规划 粒子群算法
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同步合成过氧化氢和过氧乙酸
14
作者 寇志豪 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2013年第2期42-45,63,共5页
研究了同步合成过氧化氢与过氧乙酸的方法,讨论了磷酸、溴离子质量分数和溶剂配比对合成反应的影响。过低或过高的磷酸或溴离子质量分数对生成目标产物均是不利的。在Pd催化剂存在下,氢与氧反应生成过氧化氢,同时,氢、氧与乙酸生成过氧... 研究了同步合成过氧化氢与过氧乙酸的方法,讨论了磷酸、溴离子质量分数和溶剂配比对合成反应的影响。过低或过高的磷酸或溴离子质量分数对生成目标产物均是不利的。在Pd催化剂存在下,氢与氧反应生成过氧化氢,同时,氢、氧与乙酸生成过氧乙酸。在特定条件下,催化剂活性(反应氢总量)达123.1 mol(/kg.h),催化剂选择性达95.5%,过氧化氢质量分数达15.5%,过氧乙酸质量分数达4.1%,氢气转化率达69%。 展开更多
关键词 同步合成 过氧化氢 过氧乙酸 催化剂活性 催化剂选择性
原文传递
SHS铸造技术在材料制备中的应用 被引量:7
15
作者 严新炎 孙国雄 张树格 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1996年第1期5-9,共5页
介绍了SHS铸造技术的原理及特点,并给出了Ni3Si引基金属间化合物环形零件及金属-陶瓷复合管的离心铸造实验结果及影响SHS铸造过程的因素。
关键词 离心铸造 自蔓延高温合成 铸造
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换热器网络同步最优综合方法──改进的MINLP转运模型法 被引量:11
16
作者 袁一 尹洪超 +1 位作者 王晓云 施光燕 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第1期77-84,共8页
针对现有的换热器网络最优综合方法的局限性,采用分级超结构转运模型和物流吸、放热潜力的概念,提出了非等温混合线性约束的换热器网络同步最优综合混合整数非线性规划(MINLP)的改进模型.该模型不仅可以对公用工程费用、换热面积... 针对现有的换热器网络最优综合方法的局限性,采用分级超结构转运模型和物流吸、放热潜力的概念,提出了非等温混合线性约束的换热器网络同步最优综合混合整数非线性规划(MINLP)的改进模型.该模型不仅可以对公用工程费用、换热面积、换热设备台数及物流的匹配选择进行多目标同步优化,而且在线性约束的条件下消除了等温混合的不合理假设,只需求解一次MINLP问题就可得到包括分流情况在内的最优网络结构.算例表明,该模型优于以往的几种同步优化模型. 展开更多
关键词 换热器网络 转运模型 化工过程系统 MINLP
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