М.: Химия, 1975. — 312 с.
В книге рассмотрены основные проблемы теории моделирования сложных
химико-технологических схем - задачи расчета статических режимов
этих схем; методы структурного анализа, позволяющие понижать
размерность решаемых задач; методы оптимизации как
декомпозиционные, так и методы, при применении которых к схеме
подходят как к единому целому (прямые и непрямые методы
оптимизации); вопросы исследования устойчивости статических режимов
схем и автоматизации программирования.
Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников институтов, проектных организаций и предприятий всех отраслей химической промышленности и смежных с ней отраслей народного хозяйства, занимающихся вопросами аппаратурно-технологического оформления и автоматизации производств. Содержание
Предисловие
Введение
Классификация методов оптимизации сложных схем
Расчет статического режима схемы как этап задачи оптимизации
Расчет разомкнутой схемы при первом варианте граничных условий
Расчет разомкнутой схемы при втором варианте граничных условий
Расчет замкнутых схем
Расчет статических режимов сложных схем
Простая итерация
Метод Ньютона
Методы с «памятью»
Структурный анализ
Представление схемы в виде графа
Операции над множествами
Система алгоритмов структурного анализа
Алгоритм упорядочивания вершин разомкнутого графа
Алгоритм разрыва циклов графа
Алгоритм выделения путей
Алгоритм выделения комплексов и циклов
Алгоритм оптимального разрыва циклов
Общая схема применения системы алгоритмов структурного анализа
Структурный анализ: кто должен делать - человек или машина
Методы решения задач оптимизации с ограничениями
Общая схема сведения задач на условный-экстремум к задаче на безусловный экстремум
Метод штрафов
Метод множителей Лагранжа
Метод уровней
Определение чувствительности оптимального решения по параметрам
Численные методы решения уравнений принципа максимума для одного блока
Сведение задач к решению систем нелинейных конечных уравнений
Метод итераций в пространстве управлений
Сравнение метода итераций в пространстве управлений и метода сведения задачи к решению систем нелинейных конечных уравнений
Сравнение метода итераций в пространстве управлений и метода спуска
Определение оптимальной температурной кривой
Задачи с фазовыми ограничениями
Определение глобального экстремума гамильтониана методом характеристических точек
Особенности применения принципа максимума в задачах с особыми управлениями
Вычисление производных критерия оптимизации
Общая постановка задачи оптимизации с.х.-т.с.
Определение производных с помощью разностей
Определение производных критерия оптимизации методом сопряженного процесса
Сравнение метода сопряженного процесса с разностным методом вычисления производных критерия оптимизации
Чувствительность оптимального режима схемы к изменению параметров
Декомпозиционные методы оптимизации
Метод множителей Лагранжа (метод цен)
Метод закрепления входных и выходных переменных блоков схемы
Сравнение метода цен и метода закрепления
Сравнение декомпозиционных методов оптимизации с методами оптимизации схем как единого целого
Метод «подоптимизации»
Вынесение соотношений связи в критерий как общий подход к построению класса декомпозиционных методов
Непрямые методы оптимизации
Оптимизация сложных схем, содержащих блоки, работающие
в квазистатическом режиме
Оптимизация квазистатического блока
Оптимизация схем с квазистатическими блоками
Условия оптимальности
Исследование устойчивости стационарных режимов сложных схем
Математическая модель схемы в динамическом режиме
Передаточные функции типовых блоков
Передаточная функция схемы
Критерий устойчивости стационарных режимов схем
Условия устойчивости гомогенного реактора с рециклом
Анализ устойчивости стационарных режимов схем
Исследование устойчивости в «большом»
Автоматизация программирования задачи оптимизации сложных схем
Общие сведения о программе РОСС
Описание программы РСС
Описание программы ОСС
Автоматизация программирования блоков сопряженного процесса
Статическая оптимизация производства стирола
Краткое описание технологической схемы
Постановка задачи оптимизации
Математическое описание процесса дегидрирования этилбензола в стирол
Математическое описание процесса ректификации «печного масла»
Математическая модель производства стирола
Расчет технологической схемы производства стирола
Выбор метода решения задачи оптимизации
Литература
Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников институтов, проектных организаций и предприятий всех отраслей химической промышленности и смежных с ней отраслей народного хозяйства, занимающихся вопросами аппаратурно-технологического оформления и автоматизации производств. Содержание
Предисловие
Введение
Классификация методов оптимизации сложных схем
Расчет статического режима схемы как этап задачи оптимизации
Расчет разомкнутой схемы при первом варианте граничных условий
Расчет разомкнутой схемы при втором варианте граничных условий
Расчет замкнутых схем
Расчет статических режимов сложных схем
Простая итерация
Метод Ньютона
Методы с «памятью»
Структурный анализ
Представление схемы в виде графа
Операции над множествами
Система алгоритмов структурного анализа
Алгоритм упорядочивания вершин разомкнутого графа
Алгоритм разрыва циклов графа
Алгоритм выделения путей
Алгоритм выделения комплексов и циклов
Алгоритм оптимального разрыва циклов
Общая схема применения системы алгоритмов структурного анализа
Структурный анализ: кто должен делать - человек или машина
Методы решения задач оптимизации с ограничениями
Общая схема сведения задач на условный-экстремум к задаче на безусловный экстремум
Метод штрафов
Метод множителей Лагранжа
Метод уровней
Определение чувствительности оптимального решения по параметрам
Численные методы решения уравнений принципа максимума для одного блока
Сведение задач к решению систем нелинейных конечных уравнений
Метод итераций в пространстве управлений
Сравнение метода итераций в пространстве управлений и метода сведения задачи к решению систем нелинейных конечных уравнений
Сравнение метода итераций в пространстве управлений и метода спуска
Определение оптимальной температурной кривой
Задачи с фазовыми ограничениями
Определение глобального экстремума гамильтониана методом характеристических точек
Особенности применения принципа максимума в задачах с особыми управлениями
Вычисление производных критерия оптимизации
Общая постановка задачи оптимизации с.х.-т.с.
Определение производных с помощью разностей
Определение производных критерия оптимизации методом сопряженного процесса
Сравнение метода сопряженного процесса с разностным методом вычисления производных критерия оптимизации
Чувствительность оптимального режима схемы к изменению параметров
Декомпозиционные методы оптимизации
Метод множителей Лагранжа (метод цен)
Метод закрепления входных и выходных переменных блоков схемы
Сравнение метода цен и метода закрепления
Сравнение декомпозиционных методов оптимизации с методами оптимизации схем как единого целого
Метод «подоптимизации»
Вынесение соотношений связи в критерий как общий подход к построению класса декомпозиционных методов
Непрямые методы оптимизации
Оптимизация сложных схем, содержащих блоки, работающие
в квазистатическом режиме
Оптимизация квазистатического блока
Оптимизация схем с квазистатическими блоками
Условия оптимальности
Исследование устойчивости стационарных режимов сложных схем
Математическая модель схемы в динамическом режиме
Передаточные функции типовых блоков
Передаточная функция схемы
Критерий устойчивости стационарных режимов схем
Условия устойчивости гомогенного реактора с рециклом
Анализ устойчивости стационарных режимов схем
Исследование устойчивости в «большом»
Автоматизация программирования задачи оптимизации сложных схем
Общие сведения о программе РОСС
Описание программы РСС
Описание программы ОСС
Автоматизация программирования блоков сопряженного процесса
Статическая оптимизация производства стирола
Краткое описание технологической схемы
Постановка задачи оптимизации
Математическое описание процесса дегидрирования этилбензола в стирол
Математическое описание процесса ректификации «печного масла»
Математическая модель производства стирола
Расчет технологической схемы производства стирола
Выбор метода решения задачи оптимизации
Литература