大規(guī)模動態(tài)過程優(yōu)化的擬序貫算法研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文大規(guī)模動態(tài)過程優(yōu)化的擬序貫算法研究姓名：洪偉榮申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制科學(xué)與工程指導(dǎo)教師：王樹青;Günter Wozny20051201摘蛙234向。用算法的求解路徑和一維搜索步長來比較優(yōu)化算法的不同特性，得出擬序貫算法十分適合于求解強非線性過程最優(yōu)控制等一些過程優(yōu)化問題。由于擬序貫算法的N L P 中不包含等式約束，大大降低了一維搜索中價值函數(shù)嚴格下降的要求，與聯(lián)立算法相比，擬序貫算法可以有較大的步

2、長因子，收斂序列可以“大步前進”。數(shù)值例子計算結(jié)果顯示擬序貫算法在求解模型方程的值隨N L P 求解過程變化劇烈的、具有強非線性的優(yōu)化問題時有較快的收斂速度。即使對一般的不等式約束優(yōu)化問題，擬序貫算法也有一定的優(yōu)勢。通過分析優(yōu)化算法的算術(shù)運算量( a r i t h m e t i co p e r a t i o n s ) 來研究優(yōu)化算法的計算速度，提出了一個選擇優(yōu)化算法的判據(jù)。對于一個具體的等式約束優(yōu)化問題，通過分析聯(lián)立算法和擬序

3、貫算法求解這個優(yōu)化問題的算術(shù)運算量，可以用這個判據(jù)來判斷是哪一個算法更適合于求解這個問題。用C S T R 例子驗證了其有效性。探討了大規(guī)模優(yōu)化問題中系統(tǒng)模型的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)對優(yōu)化算法計算效率的影響，利用系統(tǒng)模型的稀疏結(jié)構(gòu)可以大大提高優(yōu)化算法的數(shù)值計算時間。以擬序貫算法為基礎(chǔ)，編寫了擬序貫算法程序Q S O P T ，并用它計算了化工過程中兩個動態(tài)優(yōu)化的典型例子：C S T R 最優(yōu)控制和熱集成精餾系統(tǒng)的最優(yōu)操作及參數(shù)估計問題，計算結(jié)果表明擬