最优化方法应用分析.pdf

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《最优化方法应用分析》可作为高等院校自动化、控制、系统工程、工业工程、计算机、应用数学、经济、管理、化工、材料、机械、能源等相关专业的教材,也可作为有关研究人员和工程技术人员的参考书。

作者简介
刘兴高,浙江大学教授、博士生导师,2000年获浙江大学控制科学与工程专业博士学位,2001午到英国Newcastle大学做访问学者,2002年于清华大学自动化系做博士后,科研工作荣获优秀并被清华大学留校工作,同年作为浙江大学引进人才在控制系工作至今;一直从事复杂工业过程的建模、控制与优化研究,先后主持国家自然科学基金、863计划、国家总装备部总装预研基金、省杰出青年基会、英国国家工程与自然科学基金国际合作等项目,发表SCI论文50多篇、EI论文60多篇,授权国家发明专利70多项。

目录
前言
第1章最优化方法在石油、化工领域中的应用
1.1热裂解反应器的优化
1.1.1问题描述
1.1.2优化计算与分析
1.2烷基化过程的优化
1.2.1问题描述
1.2.2优化计算与分析
1.3气液平衡数据的拟合
1.3.1问题描述
1.3.2优化计算与分析
1.4炼油厂生产计划问题
1.4.1问题描述
1.4.2优化计算与分析
1.5精馏塔回流比的优化
1.5.1问题描述
1.5.2优化计算与分析
1.6发电机组燃料的最优分配问题
1.6.1问题描述
1.6.2优化计算与分析
1.7连续搅拌槽式反应器的优化设计
1.7.1问题描述
1.7.2优化计算与分析
1.8平衡混合物的化学组成的确定
1.8.1问题描述
1.8.2优化计算与分析
1.9 Gilliland曲线的拟合
1.9.1问题描述
1.9.2优化计算与分析
1.10混合池问题
1.10.1问题描述
1.10.2优化计算与分析
1.11换热器系列的优化设计
1.11.1问题描述
1.11.2优化计算与分析
1.12冷却器的优化设计
1.12.1问题描述
1.12.2优化计算与分析
1.13其他应用实例
1.13.1全循环干燥器干燥过程的优化
1.13.2两阶段过程系统的优化设计
1.13.3三阶段过程系统的优化设计
1.13.4热交换器网络的优化
1.13.5反应器网络的优化设计
1.13.6抽水系统的优化
参考文献
第2章最优化方法在机械、冶金、能源领域中的应用
2.1曲柄摇杆机构再现给定轨迹的最优设计
2.1.1问题描述
2.1.2优化计算与分析
2.2内燃机配气凸轮的优化设计
2.2.1问题描述
2.2.2优化计算与分析
2.3链传动的优化设计
2.3.1问题描述
2.3.2优化计算与分析
2.4摇块机构的最优设计
2.4.1问题描述
2.4.2优化计算与分析
2.5二级圆柱齿轮减速器传动比最优分配的设计
2.5.1问题描述
2.5.2优化计算与分析
2.6三级圆柱齿轮减速器传动比最优分配的设计
2.6.1问题描述
2.6.2优化计算与分析
……
第3章最优化方法在电力电子、航空航天领域中的应用
第4章最优化方法在运输、通信、计算、网络领域中的应用
第5章最优化方法在农业、生物、医药领域中的应用
第6章最优化方法在经济、管理领域中的应用

文摘
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3.4光伏发电系统的效率最优化研究
3.4.1问题描述
光伏技术是一项将光能转变为电能的技术,是实现人类向可持续的全球能源系统转变的重要途径。目前,光伏发电产业还处于快速发展的初期阶段。最近十年间,光伏电池产量年平均增长率为37%,近五年间年平均增长率为45%。随着科技发展,预计2030年以后,随着光伏发电成本的继续降低,该技术将成为可行的电力供应者。
光伏阵列是多片光伏模组的联结,也是多个太阳能电池板的整体。其输出易受光照强度、环境温度和负载情况的影响,具有很强的非线性特征。在不同的光照和环境温度下,光伏电池可以有不同的输出电压。在某一输出电压值时,光伏电池的输出功率能达到最大值,此时该电池的工作点达到了输出功率电压曲线的最高点,将其称为最大功率点。为了提高整个光伏发电系统的利用效率,需要进行最大功率点跟踪(maximum power point trackin9,MPPT),使光伏电池始终工作在最大功率点附近。
最大功率点跟踪的过程实质上是一个寻优过程。光伏电池阵列的输出功率特性曲线如图3—1所示。由图可知,当光伏电池工作于最大功率点电压Vmax左侧时,其输出功率随电池端电压的上升而增加;当光伏电池工作于Vmax右侧时,其输出功率随电池端电压的上升而减少。光伏发电系统的已知参数如表3—8所示。

内容简介
本书精心选取了石油化工、机械冶金与能源、电力电子与航空、运输通信与网络、生物医药、经济管理等六大领域近70个应用实例,分六章阐述最优化方法在各行各业的广泛应用。每一章的每一小节将介绍一个应用实例。实例分为问题描述和优化计算与分析两大部分。问题描述部分详细呈现了从问题提出到建立问题的数学模型的过程。优化计算部分先根据建立的模型判断优化问题的类型,然后选择相应的优化算法进行求解。每种算法在第一次使用时,都会给出相应的算法原理流程图,和具体实现代码,以帮助读者更好地理解本书介绍的算法。然后将给出优化计算所需的调用命令以及计算结果。优化分析部分将计算结果代入实际问题,赋予计算结果物理意义,并对解作可行性分析或灵敏度分析等优化分析。

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