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按预设任务要求的过程优化改进分析

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:X1油本总有380千升,调和250千升2# 油已用掉216.6千升,故用于调和1# 油的量不能超过163.38千升,此线以下为可行域。按改进目标要求,采用如下改进策略:将组分油X3在原408.1千升基础上增加用量,使在满足产品质量规定下尽量多调1# 油。此时由图估计,X3油用量已可达约1200多千升,调得的1# 油也多至约1700多千升,达到了将过程优化改进的目的。

图6-1 例6-1原最优解图谱(右为细部图)

图6-1中 d线为辛烷值约束线,该线上任一点表示辛烷值等于91,用四组分油取不同的量调和保证(可去参看例3-2,其中两种非考察油量的值绘图前已固定)。此线为四组分油的搭配关系曲线,由理论关系算出,与当前考察变量的实际调和取值无关。调和中,只要调和点不低于此线,都在可行域内,调得油辛烷值合格。该线左上为可行域。c线为式(6.4)的产品蒸汽压约束线,其意义说明与 d线类似,该线右上为可行域。a线为式(6.2)X1油约束直线。X1油本总有380千升,调和250千升2# 油已用掉216.6千升,故用于调和1# 油的量不能超过163.38千升,此线以下为可行域。b线为式(6.3)的X3油量约束线,原规定取值不超过408.1千升(调和2# 油未使用该油,故全用于调1# 油),线左为可行域。三直线a﹑b﹑c相交形成的小三角形为三组分共同可行域,见右侧细部图。因目标函数求最大,a﹑b交点s为约束最优点,按图中等值线族读值约930千升(实为933.3千升,图太小,标值粗糙,读图不可能很准),与搜得结果相同。由图看到,辛烷值可行域甚宽广,搜得最优点远在d线以上,皆未与c﹑d相交,说明当前蒸汽压与辛烷值约束对调和皆未起约束作用。

式(6.6)倒3行的“-200”,为控制所绘垂线长度选择添加。

以下研究与寻求本调和过程的优化改进策略。

从图6-1看,按规定油品用量,产品蒸汽压值卡边,但合格,若a线不动,即X1油用量不变,只要少量(约20千升)减少基础油X3用量,b线将左移进入非可行域,调和的1#油蒸汽压将不合格,故基础油X3的用量基本不能再减少;而如增加其用量,即将b线右移,则随其右移,调和油蒸汽压将迅速远离产品蒸汽压约束线,使1#油蒸汽压总合格。高辛烷值汽油组分从来都十分宝贵,其浪费是不应该的。按改进目标要求,采用如下改进策略:将组分油X3在原408.1千升基础上增加用量,使在满足产品质量规定下尽量多调1# 油。增加X3油的用量,相当于将b线右移,直到移至a﹑d线交点r处,调和才会受到组分油a的量和辛烷值约束的限制。此时由图估计,X3油用量已可达约1200多千升,调得的1# 油也多至约1700多千升,达到了将过程优化改进的目的。此时,综观全部约束,此种调整无任何其他不良影响,即只增加效益不产生损失。

组分油X1当然也可调整,例如假定其因价格高或来源困难等,调和1# 油时拟少用或完全不用,此时a线将下降,X3油量也可稍有增加。当X1油完全不用时,a线与横轴重合,按图估计,X3油用量约500多千升,虽然调出的1# 油量减少(仍有900多千升),但达到了节省高档参合油的目的,若有此需求也属合理改进。

关于图6-1中r点处X3油量准确值的求得。

改进调和的关键点是增加 X3油用量。编写搜索数据块时应弄请调和2# 油后所剩其他油的种类和数量(见式(6.1))。下式(6.7)为按本题数学模型前文式(3.8)写得的线性规划求解数据块,其

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