摘要：聚乙烯反应过程中物流-能流剧烈交叠、反应-传递相互耦合,使得过程具有强非线性以及多重稳态。传统的顺序设计方法不能保证系统有足够的控制自由度,当存在扰动和过程参数不确定性时,仅依靠设计控制器很难提高产品质量。提出一种聚乙烯工艺稳态设计与运行控制的集成优化方案,创造性地引入Kriging高斯模型同时预测模型动态和模型不确定性。另一个重要的贡献是在聚乙烯工艺设计阶段,设计性能指标,定量描述过程稳态设计对闭环动态的影响。所提出的方法已经通过对气相聚乙烯工艺设计和运行控制的集成优化进行了验证,并在参数不确定性和扰动存在情况下仿真证实了集成优化设计方案的高效性。

摘要：采用一种基于鲁棒模型优化方法求解工艺设计与控制集成问题,其核心思想是采用参数不确定状态空间模型描述闭环系统的非线性行为,基于该模型以及二次李雅普诺夫函数可估计系统在外部扰动作用下过程变量变化的最大边界,同时也可测试系统的鲁棒稳定性。该方法避免了求解集成优化问题常用的动态优化方法,可将其转化成一个非线性规划问题。该方法应用于CSTR反应过程的集成优化设计中,结果表明在存在外部扰动时,不仅可以保证过程的经济性能和动态性能,也可保证系统的鲁棒稳定性。