In diesem Werk wird ein neues Konzept zur Lösung von Optimierungsproblemen mit unsicheren Randbedingungen und unsicheren Modellparametern vorgestellt. Lösungsansätze für lineare und nichtlineare, stationäre und dynamische Optimierungsprobleme mit Unsicherheiten werden entwickelt und auf verschiedene Optimierungsaufgaben der Industrie angewendet. Das Ergebnis liefert optimale und zuverlässige Entscheidungen für Prozessführung und Prozessdesign auch unter Unsicherheiten. So kann eine signifikante Steigerung sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch der Zuverlässigkeit von Prozessen im Vergleich…mehr
In diesem Werk wird ein neues Konzept zur Lösung von Optimierungsproblemen mit unsicheren Randbedingungen und unsicheren Modellparametern vorgestellt. Lösungsansätze für lineare und nichtlineare, stationäre und dynamische Optimierungsprobleme mit Unsicherheiten werden entwickelt und auf verschiedene Optimierungsaufgaben der Industrie angewendet.
Das Ergebnis liefert optimale und zuverlässige Entscheidungen für Prozessführung und Prozessdesign auch unter Unsicherheiten. So kann eine signifikante Steigerung sowohl der Wirtschaftlichkeit als auch der Zuverlässigkeit von Prozessen im Vergleich zu den konventionellen Entscheidungen erzielt werden.
Der Autor
Prof. Dr.-Ing. Pu Li ist Universitätsprofessor an der TU Ilmenau am Institut für Automatisierungs- und Systemtechnik.
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Autorenporträt
Prof. Dr.-Ing. Pu Li studierte Automatisierungstechnik am Shenyang Institute of Chemical Technology, China, und erlangte 1986 den Master of Engineering an der Zhejiang University, China. Von 1982 bis 1986 und von 1989-1994 war Pu Li als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fushun Petroleum Institute, China, beschäftigt. 1998 schloss er seine Promotion zum Dr.-Ing. an der TU Berlin mit Auszeichnung ab. Von 1999 bis 2005 arbeitete er als Oberingenieur an der TU Berlin und habilitierte mit einer Arbeit zum Thema Prozessoptimierung. Seit 2005 ist Pu Li Universitätsprofessor an der TU Ilmenau am Institut für Automatisierungs- und Systemtechnik.
Inhaltsangabe
1;Inhalt;6 2;Nomenklatur;12 3;1 Einleitung;18 3.1;1.1 Motivation;18 3.2;1.2 Durchführung der Prozessoptimierung;20 3.3;1.3 Deterministische und stochastische Optimierung;23 3.4;1.4 Zielsetzung des vorliegenden Buches;25 4;2 Optimierungsprobleme unter Unsicherheiten;28 4.1;2.1 Beschreibung von Unsicherheiten;28 4.2;2.2 Stochastische Simulation;33 4.3;2.3 Simulation einer Batchkolonne mit Unsicherheiten;38 4.4;2.4 Optimierung unter Unsicherheiten;47 5;3 Lineare Prozessoptimierung unter Unsicherheiten;52 5.1;3.1 Separate und simultane Wahrscheinlichkeitsrestriktionen;52 5.2;3.2 Wahrscheinlichkeitsberechnung für multivariate Systeme;58 5.3;3.3 Optimale Prozessführung für Destillationskolonnen unter unsicheren Feedströmen;62 6;4 Optimale Produktionsplanung unter unsicheren Marktbedingungen;74 6.1;4.1 Einführung;74 6.2;4.2 Problemdefinition;77 6.3;4.3 Wahrscheinlichkeitsrestriktionen;81 6.4;4.4 Anwendungsbeispiele;84 6.5;4.5 Schlussfolgerung;93 7;5 Optimale Mehrgrößenregelung unter Unsicherheiten;94 7.1;5.1 Stand der Technik;94 7.2;5.2 Modellgestützte stochastische Regelung für SISO-Systeme;98 7.3;5.3 Modellgestützte stochastische Regelung für;105 7.4;5.3 Modellgestützte stochastische Regelung für MIMO-Systeme;105 7.5;5.4 Schlussfolgerung;111 8;6 Nichtlineare Prozessoptimierung unter Unsicherheiten;114 8.1;6.1 Problemdarstellung;114 8.2;6.2 Rückwärtsübertragung von Ausgang zu Eingang;116 8.3;6.3 Numerische Integration;120 8.4;6.4 Optimale Auslegung einer Reaktorkaskade;123 8.5;6.5 Erweiterung zur dynamischen nichtlinearen Optimierung;126 8.6;6.6 Optimale Prozessführung einer reaktiven Semibatchdestillationskolonne;129 8.7;6.7 Anwendung auf optimales Prozessdesign unter Unsicherheiten;138 9;7 Zusammenfassung und Ausblick;147 10;A Anhang;150 10.1;A.1 Cholesky-Zerlegung;150 10.2;A.2 Berechnung der Wahrscheinlichkeit bivariate Normalverteilung (Prékopa,1995);151 10.3;A.3 Theorem für die maximale simultane Wahrscheinlichkeit einer multivariaten Normalverteilung (Li et al., 2002b);152 10.4;A.4 Analyse der Konvexität von Wahrscheinlichkeitsrestriktionen;154 10.5;A.5 Kollokationsverfahren zur numerischen Integration (Finlayson, 1980);156 11;Literatur;158 12;Sachwortverzeichnis;168
