化工过程智能建模与优化（可编辑）

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1、化工过程智能建模与优化化工过程智能建模与优化颜学峰研究生楼1105西房间EmailxfyanecomTel1XXXXXXXXXX华东理工大学信息学院自动化研究所二0一一年十一月主要中文参考书目[1]胡上序陈海主编《化工过程的建模仿真和优化》[2]邢文训等《现代优化计算方法》[3]阎平凡张长水编《人工神经网络与模拟进化计算》[4]任选一本关于《支持向量机回归建模》的参考书[5]胡上序等《观测数据的分析与处理》成绩组成[1]平时上课表现[2]大作业[3]大论文作业1阅读人工神经网络的误差反传算法BP算法2编程基础准备MATLAB编程为大作业做准备

2、化工过程智能建模与优化一石油化工过程建模与优化的重要性二智能建模混合智能建模方法三现代智能优化算法一石油化工过程建模与优化的重要性一石油化工过程建模与优化的重要性石油化工工业在国民经济中的地位2006年石油化工行业占我国工业经济总量的20累计实现利润达到4345亿较上年增长了1792008年石油化工生产总值约为658万亿元占国民经济2192009年石油化工生产总值约为663万亿元2010年石油化工生产总值约为888万亿元一石油化工过程建模与优化的重要性石油化工工业在国民经济中的地位石油化工是我国的基础支柱产业之一其发展状况直接影响国家的经济基

3、础一石油化工过程建模与优化的重要性石油化工工业现状生产工艺普遍采用国外专利技术技术引进后消化吸收少国产化程度低因此在若干年后其技术水平装置规模又落后于国际水平如从七十年代开始我国先后重复引进了17套大中型乙烯装置19套聚丙烯装置18套聚乙烯装置11套环氧丙烷装置24套大型精对苯二甲酸装置等如美国英国炼厂原油加工损失率分别为0203中石化平均加工损失率为129一石油化工过程建模与优化的重要性石油化工工业现状石油化工工业也是高能耗高消耗的产业总能耗约占全国工业总能耗的15％左右能源成本在生产成本中占有很高的比例通常为20～30高耗能产品甚至达到6

4、0～70在国家确定的千家重点节能企业中石油化工企业占了340家约为13与国际先进水平相比在生产装置能耗方面仍存在较大的差距如主要产品单位能耗仍高40能源利用率低10一石油化工过程建模与优化的重要性石油化工工业现状高能耗高消耗污染大技术水平普遍低于国际先进水平国家支柱产业之一一石油化工过程建模与优化的重要性建模与优化的重要性Chemshare公司一石油化工过程建模与优化的重要性建模与优化的重要性AspenTech通过过程模拟可以增加产量减少能耗和原材料消耗以最低的操作成本生产出合格的产品提高生产率等每年效益在100500万美元先进控制和过程优化

5、可以增加产量25减少冷端消耗510提高加热炉效率12提高操作工的技能更加安全等每年效益为300万1000万美元Foxboro公司效益比例是DCS设为1则ARCAdvancedRegulatoryControl为3先进控制为5优化为9一石油化工过程建模与优化的重要性建模与优化的重要性世界各国石化企业的经验表明石油化工过程流程模拟先进控制与过程优化技术是提高企业的经济效益降低生产成本提高其在国际市场中的创新力应变力适应力和综合竞争力的主要技术手段之一一石油化工过程建模与优化的重要性建模与优化的重要性石油化工过程模拟与优化软件和技术形成垄断Aspe

6、nTech公司SimSci公司Honeywell公司英国KBC公司美国NeuralWare公司HyproTech公司等相关产品已在几百家大型石化化工炼油钢铁等工厂企业中推广应用取得了巨额利润并通过兼并扩张形成垄断化工过程智能建模与优化一石油化工过程建模与优化的重要性二智能建模混合智能建模方法三现代智能优化算法二智能建模混合智能建模方法二智能建模混合智能建模方法1各种模型参数估计方法2神经网络建模误差反向传播算法BP算法3混合智能建模应用实例反应过程混合智能建模与优化4回归分析5支持向量机回归1各种模型参数估计方法估计准则和最优估计基本概念常见

7、的状态估计与参数估计方法1估计从带有随机干扰的观测数据中提取有用信息被估计量其观测量观测噪声向量已知的向量函数观测量与被估计量之间具有如下关系所谓估计问题就是在时间区间内对进行观测而在得到的观测数据的情况下要求构造一个观测数据的函数来估计的问题并称是的一个估计量或称的估计为1各种模型参数估计方法所谓估计问题估计理论是概率论和数理统计的一个重要分支它所研究的对象是随机现象它是一种根据受干扰的观测数据来估计关于随机变量随机过程或系统的某一特性的数据方法估计问题状态估计和参数估计两大类状态估计随时间变化的随机过程序列是动态估计参数估计不随时间变化的

8、或只随时间缓慢变化的随机变量是静态估计1各种模型参数估计方法2估计准则人们总希望估计出来的参数和状态变量越接近实际值越好为了衡量估计的好坏必须要有一个衡量的标准这个