基于最优控制方法的生物柴油酯交换过程的温度优化  

Optimization of Temperature for Biodiesel Transesterification Processes Based on Optimal Control Approach

作　　者：史洪岩[1,2,3] 苑明哲[1] 黄明忠[2] 王天然[1] 

机构地区：[1]中国科学院沈阳自动化研究所信息服务与智能控制研究室,辽宁沈阳110016 [2]沈阳化工大学信息工程学院,辽宁沈阳110142 [3]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《信息与控制》2013年第6期772-777,784,共7页Information and Control

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61034008);国家自然科学基金青年基金资助项目(61004051);中国科学院重要方向项目(KGCX2-EW-104);辽宁省教育厅科学研究项目(L2012145)

摘　　要：针对生物柴油酯交换间歇过程的工艺,提出了一种以固定反应时间内生物柴油产品浓度最大为目标,以非线性微分方程组和控制变量有界为约束条件的最优控制方案.建立了生物柴油的最优控制模型,基于最大值原理获得了原最优控制问题的伴随方程以及目标函数的梯度.给出了求解该最优控制问题的一种基于梯度的数值方法,并通过仿真研究表明了算法的可行性和有效性.An optimal control scheme for biodiesel transesterification processes is proposed. The performance criterion of the optimal control problem is the concentration profits gained from biodiesel in a given time, which is subject to the nonlinear differential equations and boundary constraints of control variables. An optimal control model of biodiesel is presented. The adjoint equations of the optimal control problem and the gradient of the objective function are derived by using the maximum value principle. A gradient based numerical method is given for solving the optimal control problem and the simulation results illustrate the feasibility and the effectiveness of the proposed method.

关 键 词：生物柴油 酯交换过程 最优控制 最大值原理 

分 类 号：TQ021[化学工程]