Többkomponensű anyagáramok keverését és megosztását modellező műveleti egységekkel kiterjesztett folyamathálózat-szintézis feladatok megoldása

University of Pannonia

Doctoral School of Information Science and Technology

Bertók Botond

computer sciences

A folyamathálózat-szintézis (PNS) feladat Friedler és Fan professzorok által definiált formában bizonyítottan jól használható ipari folyamatok koncepcionális tervezéshez. A részletes tervezés azonban olyan szempontok figyelembevételét is igényli, mint az anyagáramok összetétele, azok keverése és mennyiségi megosztása mellett. A többkomponensű anyagáramokat felhasználó és előállító berendezések többségükben jól modellezhetőek a hagyományos – lineáris korlátozási feltételrendszerre vezető – műveleti egységekkel. Kivételt képeznek a többkomponensű áramok keverését és megosztását modellező műveleti egységek, melyek legalább egyike – anyagáram reprezentációtól függően – nemlineáris korlátozási feltételeket tartalmazó matematikai modellre vezet. A keverők és megosztók bevezetésével számos gyakorlati (például szétválasztási) hálózat szintézis feladat megoldhatóvá válik a koncepcionális tervezéssel párhuzamosan vagy attól függetlenül. Ugyanakkor, a teljes folyamathálózat optimalizálása nemlineáris matematikai programozási feladat megoldását igényli. Az előálló nemlineáris matematikai programozási feladat jellemzően szűk megengedett tartománnyal rendelkezik, így megoldására számos általános megközelítés (például Monte Carlo módszerek) eredményesen nem használható. A feladat és a hálózat szerkezetének ismeretében azonban definiálható olyan hierarchikus optimalizálási megközelítés, mely garantált optimumra képes megoldani a feladatot (más megoldó módszerekkel versenyképes futási időben).

A kutatási téma előzményei:

Folyamatszintézis algoritmusok kidolgozása, adaptálása és implementálása gyakorlati feladatok megoldására.

1

Pannon Egyetem, Rendszer- és Számítástudományi Tanszék

2014-06-01

angol