工業(yè)聚丙烯反應器的建模與優(yōu)化控制研究

外文題名

Study on modeling and optimal control of industrial polypropylene reactors

論文作者

范順杰著

導師

徐用懋教授指導

學科專業(yè)

控制理論與控制工程

學位級別

d 2000n

學位授予單位

清華大學

學位授予時間

2000

關鍵詞

反應器 優(yōu)化控制 聚丙烯

館藏號

TQ325

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.012002679092

館藏目錄

2002\TQ325\74

隨著我國城鎮(zhèn)化建設與人民生活水平的快速發(fā)展，降低建筑能耗、提高室內(nèi)舒適度的需求越來越高。此背景下，建筑環(huán)境與能量系統(tǒng)的精確建模、控制與優(yōu)化研究尚未實現(xiàn)建筑、暖通專業(yè)知識與控制理論的有機結合。本項目從控制學角度圍繞建筑室內(nèi)熱環(huán)境的降階建模與控制、建筑室內(nèi)多環(huán)境參數(shù)優(yōu)化、建筑能量系統(tǒng)性能優(yōu)化、以及建筑電能耗短時預測等四個方面展開研究。首先，針對建筑熱環(huán)境CFD模型精度與復雜度之間的矛盾以及由此帶來的控制器設計困難，提出基于本征正交分解思想的室內(nèi)熱環(huán)境快速建模方法。在此基礎上，采用多模型切換控制的思路，通過離線-在線方式對室內(nèi)熱環(huán)境實現(xiàn)高分辨率精確調(diào)節(jié)；其次，針對目前建筑室內(nèi)環(huán)境的優(yōu)化策略大都忽視環(huán)境參數(shù)空間分布的問題，我們采用本征正交分解方法，結合多維插值和遺傳算法，設計一種綜合考慮室內(nèi)熱舒適度、空氣質(zhì)量及空調(diào)能耗的優(yōu)化策略。其中本征正交分解用于重構低階的環(huán)境參數(shù)空間，其與多維插值算法的結合可快速求解目標函數(shù)，確保優(yōu)化算法的實時性；第三，當前建筑能量系統(tǒng)的仿真與優(yōu)化軟件存在算法封閉、擴展性差等缺陷。基于此，我們自主開發(fā)一種用于改善建筑能量性能的通用優(yōu)化工具。其特點在于整合多方軟件組成不同模塊，運用數(shù)據(jù)交互技術將建筑能量仿真中的多種分布式參數(shù)直接傳遞給優(yōu)化算法，使得優(yōu)化策略能充分考慮空間分布對環(huán)境參數(shù)的影響，相對目前的建筑能量與環(huán)境優(yōu)化策略，具有通用性好、優(yōu)化精度高等優(yōu)點；第四，在前期研究基礎上，我們繼續(xù)開展建筑電能耗預測模型的研究。通過引入遺傳操作機制，將一種改進型微粒群算法用于人工神經(jīng)網(wǎng)絡連接權值與閾值的優(yōu)化中，提出混合iPSO-ANN建筑電能耗預測模型。預測實驗證明該方法預測精度優(yōu)于廣泛使用的神經(jīng)網(wǎng)絡模型及其它PSO-ANN混合模型。另外，為了驗證POD降階模型對大空間建筑環(huán)境的逼近能力，我們利用一處1500平方米農(nóng)業(yè)生產(chǎn)型溫室，初步開展了實驗方案的設計與驗證工作。 2100433B