Декомпозиционная оптимизация

Декомпозиционными методами оптимизации ХТС обычно называют методы, которые сводят задачу оптимизации целой системы к последовательности задач оптимизации ее подсистем с использованием соответствующих критериев оптимальности. Идея такого подхода естественным образом вытекает из иерархической структуры ХТС и их способности к разделению. [c.224]

Наибольшее распространение при оптимизации ХТС в настоящее время получает вторая группа методов оптимизации ХТС— декомпозиционные методы (блок В). Декомпозиционные методы сводят задачу оптимизации схемы в известном смысле к взаимосвязанным задачам оптимизации отдельных подсистем ХТС. Взаимосвязь отдельных задач оптимизации, как уже указывалось, обусловлена взаимодействием подсистем, учитываемым тем или иным приемом децентрализации и декомпозиции общей проблемы оптимизации. Прямые декомпозиционные методы (блок F), такие, как методы цен (блок 7 1), метод закрепления переменных (блок fU) и их модификации, строятся- по общему принципу, основанному на внесении соотношений связи между подсистемами в критерий оптимизации с последующим разбиением общей проблемы оптимизации на ряд подзадач. Эта группа обладает большим достоинством, связанным со свободой выбора метода оптимизации из группы А для решения локальных задач оптимизации. [c.180]

Декомпозиционные методы синтеза предполагают декомпозицию системы на такие подсистемы, для анализа и оптимизации [c.100]

При декомпозиционной оптимизации ХТС необходимо [c.224]

При декомпозиционной оптимизации сложных химико-технологических систем, соответствующих разным частям производств, необходимо [c.77]

Проблемами синтеза сложных химико-технологических систем начали интенсивно заниматься всего лишь в конце 60-х годов. В то же время литература по этому вопросу насчитывает уже не один десяток наименований [1, 2]. Для синтеза технологических схем ректификации многокомпонентных смесей применяют специальные методы декомпозиционные, эвристические, эволюционные и алгоритмические (прямой оптимизации). [c.100]

Эволюционные методы синтеза предполагают последовательную модификацию первоначально постулируемой технологической схемы процесса. При эволюционном синтезе используют также эвристические и декомпозиционные методы. Эволюционные методы разумно использовать лишь после того, как исходный вариант процесса синтезирован на основе общих принципов оптимального построения систем или методов прямой оптимизации. [c.101]

Интерактивный режим позволяет пользователю выбрать вариант постановки задачи термоэкономической оптимизации (из заданной пользователем совокупности критериев оптимальности и соответствующих наборов оптимизирующих переменных) выбрать варианты расчета технологических подсистем (по уровню детализации моделей) выбрать вариант расчета каждой из энергетических подсистем (эксергетическая производительность подсистемы, обобщенная термоэкономическая модель подсистемы данного типа, традиционная математическая модель) выбрать метод безусловной оптимизации из имеющихся в библиотеке и задать его параметры выбрать и задать параметры метода условной оптимизации применить метод декомпозиционной релаксации, сократив число оптимизирующих переменных провести выборочное сканирование области поиска по одной или группе переменных выбрать варианты печати результатов моделирования в начальной и конечной точке поиска, промежуточных результатов оптимизации. [c.418]

В основе декомпозиционных методов лежит теория элементарной декомпозиции, определяющая принципы разделения исходной задачи синтеза на ряд более простых подзадач, для которых могут быть применены известные или достаточно легко получаемые определенные технологические решения, соответствующие современному уровню развития технологии. Решение задачи декомпозиции существенно упрощается, если выделенные элементы (подсистемы) имеют тривиальное решение (например, отдельный теплообменник, ректификационная колонна и т. д.). В противном случае оптимизация должна проводиться как на уровне отдельного элемента, так и системы в целом по уточнению взаимосвязей между ними. Рассмотрим систему, состоящую из двух взаимосвязанных элементов (рис. 8.1). Здесь Му, — переменные процесса, Ху, — промежуточные потоки, передаваемые между подсистемами. Задача состоит в поиске оп- [c.439]

Для декомпозиционной и структурной оптимизации, в основе которых лежит согласование целей функционирования ХТС, особое значение имеет композиция локальных критериев эффективности при построении глобальной функции цели. Поэтому особое внимание при использовании методов блоков В и С приобретают аддитивные (УП-16) и реже мультипликативные (УП-17) критерии оптимизации ХТС [c.184]

Структура ХТС учитывается при использовании декомпозиционных методов оптимизации. Они позволяют в каждом конкретном случае снизить размерность задачи и тем самым облегчить ее решение. Декомпозиционные методы применяют для оптимизации как разомкнутых, так и замкнутых систем [351. [c.178]

Для построения декомпозиционных методов оптимизации мы используем методы множителей Лагранжа и штрафов . [c.228]

Фактически все изложенные способы приводят к трехуровневой процедуре оптимизации. Однако с помощью метода штрафов можно построить двухуровневые декомпозиционные методы. Действительно, построим сепарабельную штрафную функцию [c.244]

Вторая трудность— обращение матриц большой размерности. Конечно, при решении задач большой размерности, вероятно, существенное применение найдут декомпозиционные методы оптимизации. [c.261]

ДЕКОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ [c.172]

Основное достоинство декомпозиционных методов состоит в том, что на 1-ом уровне приходится оптимизировать не всю схему, а отдельные блоки. Таким образом, задача оптимизации большой размер- [c.190]

Решение линеаризованной задачи декомпозиционной оптимизации. Расчет системы с независимым составом питания — головная часть нефтехимического комплекса. Расчет системы с зависимым составом питания — сопряженная технологическая система, состоящая из деструктивной гидрогенизации, дегидрогенизации смеси этан-пропан и алкилировапия бензола. [c.104]

Для математического моделирования ХТС используют специальные программы ц и ф р о в о г о м о д е л и р о в а н и я (СПЦМ), построенные по блочному илн декомпозиционному принципу. Обобщенная функциональная схема СПЦМ ХТС состоит из следующих блоко.в (рис. П-7) 1—блок ввода исходной информации 2 —блок математических моделей типовых технологических операторов или модулей 3 —блок определения параметров физико-химических свойств технологачесних потоков и характеристик фазового равновесия 4 —блок основной исполнительной программы 5 —блок обеспечения сходимости вычислительных операций 6 — блок оптимизации и расчета характеристик чувствительности ХТС к изменению пара-метров элементов (технологических операторов) системы 7 — блок изменения технологической топологии ХТС 8 — блок расчета функциональных характеристик ХТС 9 —блок вывода результатов. [c.53]

В системе предусмотрено оперативное вмешательство в ход вычислений путем внешних прерываний с инженерного пульта ЕС ЭВМ, обработка которых позволяет выйти на режим диалога и изменить параметры задания на оптимизацию например, сменить метод бузусловной минимизации, провести декомпозиционную релаксацию области поиска, вывести на печать более полную информацию о моделируемой ЭТС и т. п. Библиотеки алгоритмов условной и безусловной минимизации построены по принципу взаимного дополнения включенных в них методов, что позволяет в каждом конкретном случае выбрать метод, наиболее адекватный решаемой задаче. [c.420]

В книге рассмотрены основные принципы моделирования, анализа и синтеза сложных химико-технологических систем (ХТС). Приведены методы расчета материальноэнергетических балансов и степеней свободы ХТС описаны математические модели технологических операторов (элементов систем), изложены основы матричного, детерминант-ного и топологического методов анализа ХТС. На основе использования топологических моделей (теории графов) ХТС рассмотрены методы разработки оптимальной стратегии (алгоритмов) исследования и декомпозиционные принципы оптимизации ХТС. Даны методы построения специальных программ математического моделпровапия ХТС на ЦВМ. [c.4]

Декомпозиционные методы, основанные на использовании необходимых условий экстремума (блок G), являются развитием работ Джексона, в которых впервые была проведена декомпозиция задачи оптимизации ХТС на основе классического вариационного приближения. Наиболее значительны в этом направлении работы Ласдона (методы GI и СП), Мезаровича, Куликовского. Очень часто декомпозиционные методы называют многоуровневыми или двухуровневыми, что отражает структуру их использования и построения. [c.180]

Одним из важнейших аспектов использования всех трех групп методов оптимизации является та или иная стратегия оптимизации. В большей степени это относится к декомпозицион-ным методам и методам структурной оптимизации. [c.181]

Рассматриваемые ниже эвристическо-декомпозиционные процедуры оптим шьной КО основаны на использовании локальных методов оптимизации при решении задач в декомпозиционной форме (13.1)-(13.3). [c.316]

Задача оптимизации компоновки по критерию минимума ПЗ на проектируемую установку состоит из трех подзадач 1) оптимизация размещения ЕО 2) формирование системы ортогональных каналов для прокладки трасс ТП 3) определение локально оптимальных трасс ТП. Для решения данных подзадач используются эвристическо-декомпозиционные процедуры поиска оптимальной компоновки. [c.357]

Декомпозиционными методами оптимизации сложных химикотехнологических схем (СХТС) обычно называют методы, которые сводят задачу оптимизации схемы к последовательности задач оптимизации ее отдельных блоков но соответствующим критериям (12, с. 172 127—129]. Идея такого подхода естественным образом возникает из аддитивности глобального критерия и сепарабельной структуры системы. [c.227]

Предположим, что СХТС уже разбита на подсистемы, каждая из которых описывается уравнениями (1,13). Будем для простоты называть подсистемы блоками схемы. Здесь рассмотрены двухуровневые декомпозиционные методы оптимизации (д. м. о.). В данном случае первому уровню соответствуют алгоритм локальной оптимизации отдельных блоков СХТС, а второму уровню — алгоритм коррекции локальных задач оптимизации. [c.227]

Итак, задача 2 минимизации Лагранжиана Ф свелась к N отдельным задачам оптимизации функций Ф/. Поэтому говорят, что Лагранжиан Ф обладает декомпозиционным свойством. [c.231]

Для построения же декомпозиционных методов оптимизации СХТС нужно, чтобы функция В обладала всеми тремя свойствами. [c.234]

Итак, на основе формулы (VI,38) может быть построена следующая трехуровневая декомпозиционная процедура решения задачи оптимизации СХТС [c.238]

Так как штрафная добавка обычно разрушает сепарабельность целевой функции, задача 1а не распадается в сумму блочных задач. Следовательно, для достижения декомпозиционности в схеме метода штрафов нужно организовать выполнение процедуры нижнего уровня, чтобы решение задачи 1а получалось в результате оптимизации отдельных блоков. Этого можно добиться несколькими способами. [c.243]

В книге рассмотрены основные проблемы теории моделирования сложных химико-технологических схем — задачи расчета статических режимов этих схем методы структурного анализа, позволяюнще понижать размерность решаемых задач методы оптимизации как декомпозиционные, так и методы, при применении которых к схеме подходят как к единому целому (прямые п непрямые методы оптимизации) вопросы исследования устойчивости статических режимов схем и автоматизации программирования. [c.4]

Следует заметить, что отсутствует способ, который позволял бы на основе общего критерия (VIII,4) написать для отдельных блоков частные критерии, учитывающие взаимовлияние аппаратов в схеме, и таким образом просто свести задачу ее оптимизации к задаче однократной оптимизации отдельных блоков схемы. Существующие декомпозиционные методы дают возможность свести задачу оптимизации к итерационной процедуре, на каждой итерации которой автономно оптимизируются отдельные блоки схемы. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология