Optimization of Chemical Plant Simulation Using Double Collocation

ISBN-13: 9783838680279 / Angielski / Miękka / 2004 / 334 str.

Josef Illes

Opis

Inhaltsangabe: Problemstellung: Fur die Losung einer breiten Klasse der chemischen Betriebssimulationsmodelle, einschlielich Differentialgleichungen und Optimierung ist eine Methode konstruiert worden: Die doppelte orthogonale Kollokation und die Finite Elemente Methode werden angewendet, um das Modell in ein NLP Problem zu konvertieren. Das NLP Problem wird dann entweder durch den nichtlinearen Optimierungscode VF13AD, der auf der sukzessiven quadratischer Programmierung basiert oder durch den nichtlinearen Optimierungscode GRG2, der auf dem generalisierten Gradientenverfahren basiert, gelost. Dieses Verfahren wird simultane Optimierung und Losungsstrategie genannt. Das Zielfunktional kann dabei Integralterme enthalten und die Zustandsvariablen sowie die Entscheidungsvariablen konnen zeitliche Verzogerung haben. Das Modell kann Zustandsvariablen und Entscheidungsvariablen enthaltende Gleichungen, algebraische Gleichungen und Ungleichungen enthalten. Die Hochstzahl der unabhangigen Veranderlichen in den partiellen Differentialgleichungen ist zwei. Die Probleme, die drei unabhangige Veranderliche enthalten, konnen mit der Differenzenmethode in zwei unabhangige Veranderliche enthaltende Probleme konvertiert werden. Die Hochstzahl der NLP Variablen sowie die der Nebenbedingungen betragt 1500. Die Methode ist auch fur das Losen der gewohnlichen und partiellen Differentialgleichungen verwendbar. Die Zustandsfunktionen werden durch eine lineare Kombination der Lagrange Interpolationspolynomen approximiert. Die Kontrollfunktion kann entweder durch eine lineare Kombination der Lagrange Interpolationspolynomen oder durch eine Funktion, die stuckweise konstant ist, approximiert werden. Der Wert der Funktion und die Zahl der inneren Kollokationspunkte kann je nach dem finiten Element variieren. Der residuale Fehler wird an aquidistanten Knotenpunkten ausgewertet und ermoglicht so die Genauigkeit der Losung zwischen Kollokationspunkten zu uberprufen. Die Losungsfunktio