第1章 概述 001 1.1 過程工業(yè)對最優(yōu)化的需求 001 1.2 什么是最優(yōu)化問題 001 1.3 化工過程中的最優(yōu)化問題實例 002 1.3.1 過程設備的最優(yōu)化問題 002 1.3.2 過程系統(tǒng)的最優(yōu)化問題 004 1.3.3 安全環(huán)保問題 005 1.3.4 數(shù)字孿生問題 006 1.3.5 多目標優(yōu)化 006 1.4 最優(yōu)化問題的數(shù)學描述 008 1.5 求解最優(yōu)化問題的一般步驟 009 1.6 求解最優(yōu)化問題的困難 009 1.7 求解最優(yōu)化問題的理論基礎 010 第2章 一維搜索方法 011 2.1 精確一維搜索 011 2.1.1 區(qū)間消去法 011 2.1.2 牛頓法 014 2.1.3 二次插值法 015 2.2 非精確一維搜索 017 2.2.1 Armijo 準則 017 2.2.2 Goldstein 準則 018 2.2.3 Wolfe 準則 018 2.3 本章小結 019 習題 019 第3章 多元函數(shù)無約束最優(yōu)化 020 3.1 算法分類 020 3.1.1 線搜索方法 020 3.1.2 信賴域方法 020 3.2 一階導數(shù)方法 021 3.2.1 最速下降法 021 3.2.2 共軛梯度法 022 3.3 二階導數(shù)方法 027 3.3.1 牛頓法 027 3.3.2 最小二乘擬合及解法 029 3.3.3 擬牛頓法 031 3.4 無導數(shù)方法 035 3.4.1 Nelder-Mead 法 035 3.4.2 Powell 法 037 3.4.3 遺傳算法 040 3.5 本章小結 049 習題 050 第4章 線性規(guī)劃 052 4.1 問題形式及性質 052 4.1.1 標準型及轉換 052 4.1.2 解的基本概念及理論 053 4.1.3 二維LP 的圖解法 054 4.2 單純形法 055 4.2.1 傳統(tǒng)單純形法 055 4.2.2 對偶單純形法 061 4.2.3 線性規(guī)劃Matlab 實現(xiàn) 064 4.3 內點法 068 4.3.1 Karmarkar 內點法的原理和基本觀點 068 4.3.2 Karmarkar 內點法的基本步驟 069 4.4 整數(shù)規(guī)劃 073 4.4.1 切平面法 074 4.4.2 分支定界法 076 4.4.3 整數(shù)規(guī)劃Matlab 實現(xiàn) 078 4.5 線性規(guī)劃解決實際問題 080 4.5.1 生產計劃優(yōu)化問題 080 4.5.2 連續(xù)投資問題 084 4.5.3 物流運輸問題 086 4.5.4 配料問題 088 4.6 本章小結 089 習題 089 第5章 非線性約束問題的最優(yōu)化 094 5.1 約束問題最優(yōu)解的充分必要條件 096 5.1.1 基本概念 096 5.1.2 一階必要條件 097 5.1.3 廣義Lagrange 函數(shù) 099 5.1.4 二階充分條件 099 5.2 約束問題轉為無約束問題 102 5.2.1 Lagrange 乘子法 102 5.2.2 罰函數(shù)法 107 5.3 非線性約束最優(yōu)化問題轉為線性約束二次優(yōu)化問題 115 5.3.1 序列二次規(guī)劃（SQP）法 115 5.3.2 序列二次規(guī)劃（SQP）法在化工生產中的應用 126 5.4 可行方向法 129 5.4.1 Zoutendijk 可行方向法 129 5.4.2 非線性約束的Topkis-Veinott 法 134 5.4.3 Rosen 投影梯度法 137 5.5 本章小結 145 習題 146 第6章 全局最優(yōu)化新方法 149 6.1 智能算法 150 6.2 模擬退火算法 151 6.2.1 模擬退火算法概述 151 6.2.2 模擬退火算法中的Metropolis 準則 152 6.2.3 模擬退火算法求解全局最優(yōu)化問題基本原理 152 6.2.4 模擬退火算法的程序實現(xiàn) 154 6.2.5 模擬退火算法的算例應用 155 6.3 最優(yōu)化方法的發(fā)展趨勢 161 6.4 最優(yōu)化新算法在化工生產中的應用 166 6.5 本章小結 170 習題 171 第7章 多目標優(yōu)化 175 7.1 多目標優(yōu)化概念及定義 175 7.2 求解多目標優(yōu)化問題的方法 177 7.2.1 傳統(tǒng)多目標優(yōu)化方法 177 7.2.2 進化多目標優(yōu)化方法 178 7.3 NSGA-Ⅱ算法應用示例 181 7.3.1 計算步驟 181 7.3.2 隔壁塔操作優(yōu)化 183 7.4 本章小結 188 習題 189 第8章 最優(yōu)化方法的應用 190 8.1 能源系統(tǒng)最優(yōu)化 190 8.1.1 蒸汽動力系統(tǒng)最優(yōu)化 190 8.1.2 氫燃料電池系統(tǒng)最優(yōu)化 193 8.1.3 換熱網(wǎng)絡最優(yōu)化 197 8.2 化工過程最優(yōu)化 206 8.2.1 工廠選址最優(yōu)化 206 8.2.2 精餾塔操作最優(yōu)化 208 8.2.3 工業(yè)水系統(tǒng)最優(yōu)化 209 8.3 化工設備最優(yōu)化 212 8.3.1 不可壓縮流體管徑最優(yōu)化 212 8.3.2 氣體壓縮功最優(yōu)化 213 8.3.3 原油管道系統(tǒng)配置最優(yōu)化 213 8.4 本章小結 218 參考文獻 219