過程系統(tǒng)工程

1 緒論
1.1 過程系統(tǒng)工程
1.2 過程系統(tǒng)工程研究的基本問題
1.2.1 過程系統(tǒng)模型化與模擬
1.2.2 過程系統(tǒng)優(yōu)化
1.2.3 過程系統(tǒng)綜合與集成
1.2.4 過程系統(tǒng)工程的進展概貌
1.3 過程系統(tǒng)工程的研究方法
1.4 學習過程系統(tǒng)工程課程的方法建議
參考文獻
第一篇 過程系統(tǒng)模擬
2 過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬
2.1 過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬的基本概念
2.1.1 過程系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1.2 系統(tǒng)的自由度分析
2.1.3 過程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬的基本方法
2.2 過程系統(tǒng)模擬的序貫模塊法
2.2.1 氨合成系統(tǒng)的物料衡算流程模擬
2.2.2 不可分隔子系統(tǒng)的識別
2.2.3 不可分隔子系統(tǒng)的斷裂
2.2.4 斷裂物流變量的收斂
2.3 過程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立方程法
2.3.1 大型稀疏非線性方程組的降維解法
2.3.2 聯(lián)立線性方程組法解大型稀疏非線性方程組
2.4 過程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立模塊法
2.4.1 簡化模型的建立方法
2.4.2 攝動法求簡化模型系數(shù)矩陣
2.5 過程模擬的應用
2.5.1 氨合成工段的流程
2.5.2 氨合成工段的穩(wěn)態(tài)模型
2.5.3 氨合成工段的穩(wěn)態(tài)模擬系統(tǒng)
2.6 過程穩(wěn)態(tài)模擬發(fā)展趨勢
符號說明
參考文獻
思考題
3 過程系統(tǒng)動態(tài)模擬
3.1 過程系統(tǒng)動態(tài)模擬基礎(chǔ)
3.1.1 動態(tài)模擬的必要性
3.1.2 動態(tài)模擬與穩(wěn)態(tài)模擬的區(qū)別
3.1.3 如何由穩(wěn)態(tài)模擬過渡到動態(tài)模擬
3.1.4 過程系統(tǒng)動態(tài)模型
3.1.5 過程動態(tài)模擬系統(tǒng)
3.2 過程系統(tǒng)動態(tài)模擬方法
3.2.1 序貫模塊法
3.2.2 聯(lián)立方程法
3.2.3 聯(lián)立模塊法
3.2.4 常微分方程組(ODEg)的求解
3.2.5 微分代數(shù)方程組(DAEs)的求解
3.3 精餾過程動態(tài)模擬
3.3.1 精餾過程動態(tài)模型
3.3.2 精餾過程動態(tài)模型的求解
3.3.3 精餾過程快速動態(tài)模擬
3.4 過程系統(tǒng)動態(tài)模擬實例
3.4.1 簡單閃蒸分離過程動態(tài)模擬
3.4.2 甲苯加氫制苯全流程動態(tài)模擬
3.5 過程仿真培訓系統(tǒng)
3.5.1 國內(nèi)過程仿真培訓系統(tǒng)開發(fā)情況
3.5.2 國外過程仿真培訓系統(tǒng)開發(fā)情況
3.5.3 過程仿真培訓系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
3.5.4 過程仿真培訓系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
3.5.5 過程仿真培訓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
3.6 過程系統(tǒng)動態(tài)模擬發(fā)展趨勢
符號說明
參考文獻
思考題
第二篇 過程系統(tǒng)優(yōu)化
4 過程系統(tǒng)優(yōu)化的基本概念及基礎(chǔ)最優(yōu)化方法
4.1 最優(yōu)化問題的提出及其模型化
4.2 過程系統(tǒng)最優(yōu)化問題數(shù)學模型的一般型式
4.3 最優(yōu)化數(shù)學方法分類
4.4 無約束最優(yōu)化方法
4.4.1 多變量函數(shù)的無約束優(yōu)化策略
4.4.2 負梯度法
4.4.3 單純形法
4.4.4 牛頓型法
4.4.5 擬牛頓法——秩一逆修正法
4.4.6 變尺度法
4.5 有約束多變量函數(shù)的最優(yōu)化方法
4.5.1 有約束優(yōu)化問題的求解策略
4.5.2 Lagrange乘子法
4.5.3 罰函數(shù)法
符號說明
參考文獻
5 線性規(guī)劃
5.1 線性規(guī)劃問題的數(shù)學模型
5.1.1 線性規(guī)劃問題
5.1.2 線性規(guī)劃問題的標準形式
5.1.3 化為標準形式的方法
5.1.4 線性規(guī)劃的基本概念
5.1.5 二維線性規(guī)劃的圖解法
5.2 線性規(guī)劃問題基本理論
5.3 線性規(guī)劃問題求解——單純形法
5.3.1 單純形法的基本思想
5.3.2 基本可行解間的迭代
5.3.3 基本可行解的改進
5.3.4 具有標準形式約束方程組線性規(guī)劃問題求解——單純形法
5.3.5 標準線性規(guī)劃問題求解——兩階段法
5.3.6 標準線性規(guī)劃問題求解——大M法
5.3.7 標準線性規(guī)劃問題求解——對偶單純形法
5.3.8 修正單純形法
5.3.9 單純形法的缺點
5.3.10 線性規(guī)劃實例
5.4 純性規(guī)劃求解的其他方法
參考文獻
思考題
6 非線性規(guī)劃
6.1 非線性規(guī)劃基礎(chǔ)
6.1.1 非線性規(guī)劃問題
6.1.2 拉格朗日(Lagrange)函數(shù)
6.1 I3非線性規(guī)劃問題的一階必要條件
6.1.4 非線性規(guī)劃問題的二階充分條件
6.2 變量變換法
6.3 罰函數(shù)法
6.3.1 外部罰函數(shù)法
6.3.2 內(nèi)部罰函數(shù)法
6.4 可行方向法
6.5 逐次線性規(guī)劃法
6.6 逐次二次規(guī)劃法
6.7 廣義簡約梯度法
6.7.1 簡約梯度法
6.7.2 廣義簡約梯度法
6.8 非線性規(guī)劃方法的簡單比較
6.9 非線性規(guī)劃軟件簡介
6.9.1 獨立或嵌入式優(yōu)化軟件
6.9.2 電子表格優(yōu)化器
6.9.3 代數(shù)模型化系統(tǒng)
6.9.4 優(yōu)化軟件使用中的相關(guān)問題
參考文獻
思考題
7 混合整數(shù)規(guī)劃
7.1 引言
7.2 化工過程優(yōu)化MIP問題的提出
7.2.1 多項選擇約束
7.2.2 邏輯關(guān)系約束
7.3 求解MIP問題的分支定界法
7.3.1 分支操作
7.3.2 定界操作
7.3.3 深度優(yōu)先法和廣度優(yōu)先法
7.4 求解MINLP問題的外部近似原理和方法
7.4.1 基本定義
7.4.2 主導問題的導出
7.4.3 整數(shù)切割
7.4.4 收斂條件
7.4.5 算法
7.4.6 計算舉例
參考文獻
思考題
8 多目標優(yōu)化
8.1 多目標優(yōu)化的基本概念
8.1.1 多目標優(yōu)化的解
8.1.2 多目標優(yōu)化的絕對最優(yōu)解(共同最優(yōu)解)
8.1.3 多目標優(yōu)化的非劣解(有效解或Pareto解)和劣解
8.1.4 多目標優(yōu)化的弱有效解
8.1.5 多目標優(yōu)化的最終解(滿意解)
8.2 多目標優(yōu)化的基本方法
8.2.1 化多目標為單目標
8.2.2 線性加權(quán)和法
8.2.3 目的值規(guī)劃法(理想點法)
8.2.4 目標分層法
9 間歇過程系統(tǒng)的優(yōu)化
第三篇 過程系統(tǒng)綜臺與集成
10 換熱器網(wǎng)絡(luò)綜合
11 蒸餾分離序列的綜合
12 反應器網(wǎng)絡(luò)綜合
13 過程系統(tǒng)集成
中文索引