Невыпуклые нелинейные статические задачи оптимизации комплекса первичной переработки нефти

• Автор: Юсифов, Ризван Фарман оглы
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Баку
• Количество страниц: 222 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ .II

1.1. Состояние проблемы автоматизации управления комплексом первичной переработки нефти . II

1.2. Определение задачи исследования .

ГЛАВА П. КОМПЛЕКС ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ КАК

ОБЪЕКТ ОПТИМИЗАЦИИ

2.1. Краткое технологическое описание комплекса первичной переработки нефти и е особенности как объекта управления .
2.2. Формализованная постановка задачи оптимизации комплекса первичной переработки нефти. .
2.3. Экспериментальные исследования с целью построения математических моделей комплекса первичной переработки нефти

ГЛАВА Ш. СТАТИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

3.1. Постановка статической задачи оптимизации комплекса первичной переработки нефти на
основе невыпуклых нелинейных моделей. .
3.2. Разработка алгоритма решения задачи
стр.
ГЛАВА ГУ. СТОХАСТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ОПТИМИЗАЦИИ КОМПЛЕКСА ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ .
4.1. Постановка задачи оптимизации на базе вероятностных моделей комплекса
4.2. Исследование стохастической задачи оптимизации.
4.3. Разработка алгоритма решения задачи
ГЛАВА У. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ . .
5.1. Описание пакета прикладных программ
5.2. Обсуждение практических результатов.
Внедрение АСУ комплексом.
5.3. Техникоэкономичесние результаты .
ВЬВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Задачу оптимального управления КТЗ (установкой АВТ) автор предлагает решать в два этапа: вначале решается задача стабилизации качественных показателей нефтепродуктов, а затем - задача выбора оптимальных точек стабилизации, обеспечивающих экстремум целевой функции. Задача стабилизации решена методом синтеза минимаксных систем управления объектами по статической модели с неизвестными параметрами и неточно измеряемыми выходными координатами. Полученный алгоритм управления запрограммирован на языке АЛГОЛ для ЭВМ типа БЭСМ-6. В работе показано, что решение задачи оптимизации может осуществляться методом нелинейного программирования. Приводятся результаты цифрового моделирования и опытно-промышленной проверки алгоритмов управления для одной из простых колонн. Предложенные алгоритмы управления КТЗ включены в состав алгоритмического обеспечения АСУ установкой АВТ-2 Рязанского НПЗ. Однако следует отметить, что в работе не показано, какими методами получены статические модели и на основе какого эксперимента набиралась статистическая выборка. Нет информации и о том, как выбирается каждая из точек стабилизации качественных показателей. Необходимо отметить также, что работа [] является единственной, где сделана попытка учёта факторов неопределённости при оптимизации комплекса ППН. В основу модели технологического комплекса ППН положены линейные статические модели, построенные на основе данных активного эксперимента. Техническую базу системы управления составляет вычислительный комплекс И-. Критерием оптимальности задачи оптимизации принято увеличение выхода светлых нефтепродуктов. Для решения поставленной задачи авторами предложена двухуровневая процедура метода множителей Лагранжа в предположении, что целевая функция задачи выпуклая. Недостатком рассмотренной работы является то, что используемые линейные модели не способны удовлетворительно точно описать сложный химико-технологический процесс, так как они не позволяют учитывать изменение физико-химических характеристик нефтепродуктов при изменении их отбора. Поскольку зависимость "характеристика-отбор" является нелинейной, целесообразен переход к нелинейным моделям. Эта же мысль подтверждается в работах [-, ив] , где показано, что математические модели комплекса ПЛН, полученные методом планирования эксперимента и представляющие собой полиномиальные регрессионные уравнения не выше второго порядка, достаточно адекватно описывают процесс и могут применяться при оптимизации и управлении с использованием современных ЭВМ. На практике не рекомендуется в качестве регрессионных моделей использовать полиномы высоких степеней (особенно четвёртой и более), так как они имеют тенденцию описывать колебания кривой процесса, т. В работе [] также рассматривается задача оптимального управления комплексом ШЩ на основе выпуклых нелинейных регрессионных моделей. При решении поставленной задачи использована теория двойственности, тесно связанная с функцией Лагранжа. Задача сведена к задаче выпуклого нелинейного программирования. Это является недостатком рассмотренной работы. Н работе [2з]приведены постановка задачи и описание алгоритма оптимизации блока вторичной ректификации бензинов установки ЭЛОУ-АВТ Киришского НПЗ. Математическая модель процесса ректификации получена методом ротатабельного планирования эксперимента и представляет собой полином второго порядка. В качестве параметра оптимизации принята температура на характерной тарелке. Авторы считают, что управление температурой паров над характерной тарелкой ректификационной колонны обеспечивает нужный режим работы аппарата. При формировании целевой функции использовалась квадратичная форма. Уравнение связи между величиной потоков в аппаратуре и составом конечных продуктов введено в целевую функцию в виде ограничения - равенства. Задача оптимизации блока решена методом множителей Лагранжа. Приведена блок-схема алгоритма, которая состоит из 8 основных блоков. Однако необходимо отметить, что здесь, как и во многих других известных работах, отсутствует системный подход к автоматизации управления процессом первичной переработки нефти.