遺傳算法在Petlyuk塔計算機輔助設(shè)計中的應用.pdf

1、傳統(tǒng)能源日益枯竭，利用新能源的技術(shù)又不成熟；人們的環(huán)保意識日益增強，節(jié)能是環(huán)保的一個方面；我國的企業(yè)在同等產(chǎn)值上的能耗遠遠高于世界平均水平。在這樣的背景下，研究節(jié)能技術(shù)顯得十分重要。 在化學工程領(lǐng)域，有一個活躍的研究方向－化工過程強化，其目標是節(jié)能。精餾過程所消耗的能源占整個化學工業(yè)的能耗的很大比例，因此在精餾過程中進行過程強化對化學工業(yè)的節(jié)能顯得很重要。Petlyuk精餾是一種過程強化技術(shù)，它既節(jié)能又節(jié)約設(shè)備投資，還有其它優(yōu)點

2、，具有極為誘人的發(fā)展前景，因此吸引了許多來自學術(shù)界和工業(yè)界的目光。盡管Petlyuk塔有許多誘人的優(yōu)點，但是由于缺少一種可靠的設(shè)計技術(shù)，以及控制這種塔的技術(shù)也不成熟，使得它難以廣泛應用。 Petlyuk塔的設(shè)計過程涉及十分復雜的優(yōu)化問題，本文進行了兩次問題轉(zhuǎn)化，以降低問題的復雜性，但是轉(zhuǎn)化后的問題依然復雜：約束極為復雜；被優(yōu)化的變量屬于不同的數(shù)據(jù)類型而且這些變量之間有復雜的聯(lián)系；組合優(yōu)化和函數(shù)優(yōu)化交織在一起，同時又是多目標優(yōu)化；

3、計算個體的適應值很耗時?？紤]到遺傳算法在約束優(yōu)化、組合優(yōu)化、函數(shù)優(yōu)化以及多目標優(yōu)化方面的巨大潛力，本課題試圖用遺傳算法解決Petlyuk塔的設(shè)計過程中的優(yōu)化問題。在計算個體的適應值時，本文利用Aspen plus 解Petlyuk塔的精餾模型，它是化工過程模擬領(lǐng)域知名度最高的軟件。 本文根據(jù)問題的特點，采用最自然的編碼方式，為了促進個體在多個目標上的平衡進化而引入了一種新的定義個體性別的方式，采用動態(tài)的種群規(guī)模，重組時應用了基因