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Keywords:

  • periodic operation;
  • nonlinear systems;
  • nonlinear programming

Abstract

Unsteady-state periodic operations can improve the optimal steady-state performance of nonlinear chemical processes. To examine if the optimal periodic operation is proper and to obtain the optimal forcing functions subject to various control and state constraints it is suggested in this paper to convert the problems into a form which is suitable for constrained nonlinear programming. The adopted numerical optimization method is based on employing the control parametrization technique and is thus capable of dealing with the problem of multiple input forcings and obtaining optimal forcing functions and/or parameters while subject to general constraints. Besides, it provides information about to what extent the process performance can be improved by adopting the optimal periodic control.

Des fonctionnements périodiques en régime instationnaire peuvent améliorer la performance optimale en régime permanent des procédés chimiques non linéaires. Pour examiner si le fonctionnement périodique optimal est adéquat et obtenir les fonctions de forçage optimales soumises aux contraintes de contrôle et de régime, il est suggéré dans cet article de convertir les problèmes sous une forme qui soit adaptée à la programmation non linéaire avec contrainte. La méthode d'optimisation numérique adoptée fait appel à la technique de paramétrisation de contrôle et permet de cette façon de traiter le problème des forçages d'entrée multiples et d'obtenir des fonctions ou des paramétres de forçage optimals tout en étant soumise aux contraintes générales. De plus, la méthode fournit des données permettant de déterminer dans quelle mesure on peut améliorer la performance des procédés par le contrôle périodique optimal.