基于遗传算法的间歇化工过程调度及其在线调整研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文基于遗传算法的间歇化工过程调度及其在线调整研究姓名：李凡华申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李玉刚;孔令启20060501基于遗传算法韵间歇化工过程调度及其在线调整研究摘要间歇化工过程调度是一类十分复杂的组合优化问题。由于过程内外众多不确定性因素对过程运作有很大影响，不确定性调度研究受到学术界和工业界的关注。在线调整是处理不确定性因素的主要方法之一，本文以间歇化工过程调度及其在线调整为研究对象，进行了以下研究工作：l、提出了一种基于遗传算法的内外圈法求解调度问题。内外圈法将调

2、度问题分解为调度次序问题和时间表问题，缩小了求解范围，简化了原问题的求解。该方法与遗传算法契合紧密，外潮问题由遗传操作完成搜索；内圈问题作为遗传算法的评价函数。将内外圈算法用于求解间歇化工过程调度问题，获得满意结果。2、研究了设置异步平行单元和多功能单元的间歇化工过程的调度问题。探讨了设置异步平行单元过程调度的计算方法：考察了在不同间歇级上设置异步平行单元对过程的改进。提出了虚拟周期概念用于处理多功能单元的调度问题，基于虚拟周期求解了含有多功能单元过程的调度问题。3、间歇化工过程调度的在线调整研究。考察了订

3、单变化和设备故障两类不确定性因素的在线调整问题。分别探讨了订单变化和设各故障对过程调度的影响。考察了在市场变化和设备故障的在线调整中各种因素对调整方案和目标函数的影响，并分析原因，揭示产生影响的本质。通过一个中药厂生产中的应用实例，验证了本文提出的调度及其在线调整方法的有效性。关键词：间歇化工过程调度在线调整遗传算法STUDYONBATCHCHEMICALPROCESSESSCHEDULINGANDON-LlNEMODlFICATlONBASEDONGENETICALGORlTHMSABSTRACTThes

4、chedulingofbatchprocessisacomplicatedcombinationoptimizationproblem．Thestudiesofuncertaintyschcdulingreceivedgreatattentionfromboththeacademiaandtheindustrybocauseofthefatefulinfluenceofuncertaintyfactorsonscheduling．Theon-linemodificationisoneofthemainmea

5、nsdealingwithuncertainties．Theinvestigationofschedulingofbatchchemicalprocessesandtheon-linemodificationarepresentedinthispaper．Andtheprimarycontentsare船follows：1．AnInner＆OuterL00pmethodbasedonGeneticAlgorithms(GA)waspmposedforscheduling．TheschedulingWasdi

6、vMedintotwoparts：processingsequenceandpmcessingtimetable．Thusthesolutionspacesin-inkedandtheproblemsalesimplified，ThismethodhasagoodcompatibilitywithGA．GAoptionswereusedforsearchingintheouterloop．AndtheinnerloopcanberegardedastheevaluatingfunctionofGA．Thes

7、chedulingofbatchchemicalprocessesWassolvedbythepmposedmethod，andtheresultsweresatisfying．2．TheschedulingofprocesseswithParallelUnitsOutofPhaseandMultifunctionalUnitswereinvestigated．First，thesolvingmethodofschedulingofprocesseswithParallelUnitsOutofPhasewa

8、sdiscussed．ThentheinfluenceofparallelunitssettingondifferentbatchstageWasanalyzed．VirtualperiodwasproposedfortheschedulingofprocesseswithMultifonetionalUnits．Casestudiesprovedthefeasibilityofthismethod．II3．Re