Robust optimization of periodically operated nonlinear uncertain processes
Robust optimization of periodically operated nonlinear uncertain processes
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周期性运行的非线性不确定过程的鲁棒优化
DOI：
10.1016/j.ces.2013.11.023
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
M. Mönnigmann
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
D. Kastsian;M. Mönnigmann
我们提出了一种确定具有不确定参数的自主振荡系统的最佳操作模式的方法。在该方法的典型应用中，利用非线性规划方法针对经济目标函数对非线性动力系统进行优化，并保证最优点周围鲁棒区域内所有点的稳定性。稳定性约束是通过对最优点与其附近的所有稳定性边界之间的距离施加下界来实现的，其中稳定性边界是用分叉理论的概念来描述的。我们推导了一类周期性操作过程所需的约束，并展示了如何将这些边界集成到标准非线性规划方法中。我们展示了两个化学反应系统的优化结果以供说明。
We present a method for determining optimal modes of operation for autonomously oscillating systems with uncertain parameters. In a typical application of the method, a nonlinear dynamical system is optimized with respect to an economic objective function with nonlinear programming methods, and stability is guaranteed for all points in a robustness region around the optimal point. The stability constraints are implemented by imposing a lower bound on the distance between the optimal point and all stability boundaries in its vicinity, where stability boundaries are described with notions from bifurcation theory. We derive the required constraints for a general class of periodically operated processes and show how these bounds can be integrated into standard nonlinear programming methods. We present results of the optimization of two chemical reaction systems for illustration.
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