[發明專利]一種自動整定Aspen Plus內置求解器的實現方法

有效

• 申請號: 201310310972.6
• 申請日: 2013-07-21
• 公開（公告）號: CN103366066A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳偉鋒;邵之江;祝鈴鈺;陳曦
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及化工過程的流程模擬和優化技術領域，尤其涉及一種自動整定Aspen?Plus內置求解器的實現方法。

背景技術

流程模擬和優化技術是流程企業進行工藝設計、操作改進的重要技術手段，通過節省能源、降低原料以及減少污染排放來達到提高生產效率和經濟效益的目的。

Aspen?Plus是舉世公認的標準大型流程模擬軟件，在全球各大化工、石化、煉油等過程行業得到了廣泛的應用。其內置的用于求解模擬和優化問題的優秀求解器有DMO、LSSQP等。但是，這些求解器在求解各種各樣的模擬和優化問題時并不總是具有令人滿意的求解性能包括求解能力和求解效率。

模擬和優化求解器的算法設計在理論上已經日臻完善，要從理論取得重大突破比較困難。眾所周知，PID的參數設置對于PID控制器的性能有很大的影響。同樣，模擬和優化求解器的參數設置對求解器的求解性能也有著至關重要的影響。一組合適的參數設置能夠充分發揮求解器的性能，而一組不恰當的參數設置則會使得求解器的性能不盡人意。

對于求解器的參數自動整定方法，目前能夠同時處理連續型、離散型以及選項型參數的整定算法有基于性別的遺傳參數自動整定算法[Ansotegui?C,?Sellmann?M?et?al.?A?gender-based?genetic?algorithm?for?the?automatic?configuration?of?solvers[C].?In?Proceedings?of?the?15^th?International?Conference?on?Principles?and?Practices?of?Constraint?Programming,?Lisbon,?Portugal,?September?20-24,?2009;?Springer:?Berlin,?2009,?142-157]以及基于隨機采樣的參數自動整定算法[Chen?W,?Shao?Z?et?al.?Random?Sampling?Based?Automatic?Parameter?Tuning?for?Nonlinear?Programming?Solvers?[J].?Industrial?&?Engineering?Chemistry?Research,?2011,?50?（7）:?3907-3918]。這類算法都是將求解器的參數整定看作是一個黑箱模型。將求解器的參數設置作為輸入，求解器的性能指標（比如，算法的迭代次數、求解時間等等）為輸出。

Aspen?Plus中的內置求解器（如DMO、LSSQP等）出于商業上的考慮，沒有提供對外接口讓用戶來獲得其迭代次數、求解時間、最優目標函數值以及最優點等信息，這給參數整定帶來了一定的困難。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種自動整定Aspen?Plus內置求解器的實現方法，本發明能夠提高求解器的求解性能，從而可以更好地求解大規模復雜流程模擬和優化問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種自動整定Aspen?Plus內置求解器的實現方法（模擬求解器和優化求解器的實現類似，以下針對優化求解器進行闡述），包括如下步驟：

第一步：實現基于IGetOptionList接口的中間件，該中間件的功能為通過開放式求解器接口集（Aspen?Open?Solvers，AOS）獲取內置求解器的參數列表，為參數自動整定算法提高待整定的參數。

第二步：實現基于IEvaluation接口的中間件，該中間件有三個功能。第一個，通過IEvaluation接口接收參數自動整定算法傳進來的參數設置并將其寫入到磁盤文件（Parameters.opt）中；第二個，通過IHapp接口來操縱Aspen?Plus?COM對象；第三個，從磁盤文件（Results.sol）中讀取優化求解器的性能指標，并通過IEvaluation接口傳送給參數自動整定算法；