基于IDP的動態(tài)優(yōu)化及其應用研究.pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，對生產(chǎn)過程的精確掌控顯得尤為重要，這不僅能確保生產(chǎn)過程的安全，還能提高經(jīng)濟效益，這些都推動了動態(tài)優(yōu)化技術的發(fā)展。近幾十年動態(tài)優(yōu)化方法層出不窮，在不同的領域都展示出了良好的特性。但隨著產(chǎn)業(yè)的變革，所面臨的系統(tǒng)越來越復雜，人們對生產(chǎn)過程和性能指標也提出了更高的要求，這促使專家學者繼續(xù)研究改進動態(tài)優(yōu)化方法，提高動態(tài)優(yōu)化方法的精度、效率、適用范圍等等。動態(tài)優(yōu)化的直接方法不需要求解系統(tǒng)的梯度信息，能直接進行數(shù)值尋優(yōu)，但其尋優(yōu)

2、速度慢、精度低，間接方法利用梯度信息進行快速尋優(yōu)，但其容易陷入局部最優(yōu)，本文考慮結合兩者的優(yōu)點對系統(tǒng)進行優(yōu)化。結合實際系統(tǒng)開發(fā)背景，本文利用動態(tài)優(yōu)化方法，對核電站蒸汽發(fā)生器液位控制過程進行研究，此過程由于特殊的熱工水力環(huán)境顯得較為復雜，也給優(yōu)化研究帶來了難度，最后實現(xiàn)了核電站核島監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)。本文的主要工作如下:
　　 (1)本文通過對迭代動態(tài)規(guī)劃和一階梯度算法兩種動態(tài)優(yōu)化算法的深入研究與實現(xiàn)，在清楚了這兩種動態(tài)優(yōu)化算法的結構

3、及優(yōu)缺點的基礎上，利用一階梯度算法尋優(yōu)精度高、速度快的特點，彌補迭代動態(tài)規(guī)劃尋優(yōu)精度低、速度慢的不足，同時保留迭代動態(tài)規(guī)劃全局性好的優(yōu)點，提出了改進的迭代動態(tài)規(guī)劃算法。該算法取長補短，充分的發(fā)揮各自算法的優(yōu)點，有著良好的全局性、收斂效率、計算精度。并通過CSTR過程和間歇反應器溫度最優(yōu)控制，兩個優(yōu)化問題進行研究，仿真結果很好的說明了所提算法的有效性和優(yōu)勢所在。
　　 (2)本文的主要研究對象為壓水堆核電站的蒸汽發(fā)生器，對蒸汽發(fā)生

4、器工作原理及液位特性進行深入研究，分析影響蒸汽發(fā)生器液位的主要因素，認識到蒸汽發(fā)生器液位特性的復雜性，采用前人提出的經(jīng)典液位過程簡化模型作為對象，分析此模型并結合液位控制過程的要求，提取出蒸汽發(fā)生器液位控制過程的動態(tài)優(yōu)化命題。使用本文提出的改進的迭代動態(tài)規(guī)劃算法進行優(yōu)化求解，得到滿意的優(yōu)化結果，同時也說明了所提優(yōu)化算法對此動態(tài)優(yōu)化問題的適用性。
　　 (3)本文的背景為基于實時數(shù)據(jù)庫的核電站核島監(jiān)控系統(tǒng)的實施研發(fā)，作者完成了該系