數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化軟件的設計和開發(fā).pdf

1、石油化工行業(yè)是支撐我國國民經(jīng)濟重要產業(yè)。隨著現(xiàn)代化工生產過程越來越復雜，原材料日益短缺，能源價格不斷上漲，化工行業(yè)競爭越來越激烈，提高化工過程生產的效率，增加企業(yè)的經(jīng)濟效益，以及減少原材料和能源的消耗已經(jīng)成為迫切要解決的問題，因此對化工過程優(yōu)化的研究越來越受到重視。而化工過程機理復雜，建立化工過程對象的機理模型是困難的、耗時的，因此采用基于生產數(shù)據(jù)的經(jīng)驗建模方法是符合實際的。本文通過分析化工過程優(yōu)化的重要性，開發(fā)了一套以化工過程為對象，

2、立足生產數(shù)據(jù)建立經(jīng)驗模型，以試驗設計方法為優(yōu)化算法的數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化軟件。
　　 本文主要工作及研究內容如下:
　　 (1)提出了運用高斯過程回歸代替人工神經(jīng)網(wǎng)絡和支持向量回歸建立對象模型，進而改進了Chen等人提出的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)和信息分析法的過程優(yōu)化算法，調整了優(yōu)化算法中下批次數(shù)據(jù)點的選取方法，將優(yōu)化結果點中性能最好的一組作為下一批次試驗數(shù)據(jù)點。以常壓塔為優(yōu)化對象，常壓塔全塔經(jīng)濟效益為性能指標，對改進的算法進

3、行了驗證，結果顯示改進的算法使得常壓塔獲得了更好的經(jīng)濟效益，驗證了改進算法的有效性。
　　 (2)提出并設計了以生產數(shù)據(jù)為操作源的數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化軟件。軟件系統(tǒng)的整體架構分為表現(xiàn)層，功能層和數(shù)據(jù)層，軟件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)處理、模型選擇和優(yōu)化操作三大功能模塊，根據(jù)三層結構和三大功能模塊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅動優(yōu)化軟件。
　　 (3)將本文設計和實現(xiàn)的優(yōu)化軟件應用到常壓塔的操作優(yōu)化，分別用人工神經(jīng)網(wǎng)絡、支持向量回歸和高斯過程回歸建立常壓塔