面向在线应用的通用代数建模与优化系统研究开发

论文摘要

代数语言是用通常的代数符号来描述模型的一种计算机可识别的模型描述语言，具有描述能力强、结构独立于数据和算法等优点，已经成为描述数学规划模型的主要建模语言。代数建模与优化在世界范围内受到了越来越多的关注，也有了很多成功的案例，但是大部分都是基于离线数据的。GAMS(General Algebraic Modeling System)是数学规划领域中的一种高级代数建模与优化系统，它极大地满足了代数建模与优化的需要，在很多领域都有着广泛的应用，尤其是大规模建模方面。GAMS内含一个语言编译器和多个稳定的高性能求解器，使用者可以根据需要自主性选择。另外，GAMS系统自带一个模型库，涵盖了化工、农业、经济等多个领域，大大方便了用户的建模过程。本文基于GAMS软件，独创性地开发了面向在线应用的代数建模与优化系统。主要的研究工作有以下几点：介绍了代数建模与优化领域的研究现状以及GAMS软件的基本特征，根据需求分析建立了MySQL数据库。接着，采用OPC接口采集现场数据，提出了GAMS模板的概念，并实现了GAMS软件在．net环境下的嵌入，设计了软件定时器，开发了C／S架构下的面向在线应用的通用代数建模与优化系统。分析了面向对象思想的涵义，阐述了．net组件开发技术。在此基础上，根据．net的组件设计理念，将面向在线应用的通用代数建模与优化系统进行组件化封装，弥补了现有GAMS系统接口和集成性能的不足。回顾了国内外空气分离流程的发展历程，研究了变负荷空分流程产量可行性计算以及内压缩空分流程测量数据校正问题，并在通用代数建模与优化系统中进行在线建模与优化，取得了预期的满意效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 代数建模与优化
• 1.3 GAMS系统介绍
• 1.3.1 GAMS的体系结构
• 1.3.2 GAMS的基本特征
• 1.4 开发环境和开发流程
• 1.4.1 系统的开发环境
• 1.4.2 系统的开发流程
• 1.5 预期的应用效果
• 1.6 论文内容安排
• 第二章 系统设计与功能实现
• 2.1 引言
• 2.2 系统架构
• 2.2.1 Client/Server架构
• 2.2.2 Browser/Server架构
• 2.2.3 系统总体框架设计
• 2.3 功能设计与实现
• 2.3.1 模板概念的提出
• 2.3.1.1 GAMS建模实例
• 2.3.1.2 逻辑与数据的分离
• 2.3.1.3 数据模板
• 2.3.2 GAMS嵌入技术
• 2.3.3 OPC数据采集接口设计
• 2.3.3.1 OPC技术原理
• 2.3.3.2 OPC优缺点
• 2.3.3.3 数据采集实现
• 2.3.4 定时器设计
• 2.4 数据库设计
• 2.4.1 数据库结构设计
• 2.4.2 数据库访问
• 2.4.2.1 数据库访问的原则
• 2.4.2.2 访问方式的选择
• 2.5 软件界面与运行效果展示
• 2.6 结束语
• 第三章 面向对象的可重用组件开发
• 3.1 引言
• 3.2 面向对象的组件技术
• 3.2.1 面向对象思想
• 3.2.2 组件开发技术
• 3.3.NET组件化封装
• 3.3.1 组件的属性、方法与事件
• 3.3.2 组件设计细节
• 3.4 组件部署与应用效果
• 3.5 结束语
• 第四章 空分流程代数建模与优化问题研究
• 4.1 引言
• 4.2 空分流程介绍
• 4.2.1 空分技术的发展历程
• 4.2.2 内压缩空分流程
• 4.3 变负荷空分流程的目标可行性计算
• 4.3.1 目标可行性算法
• 4.3.2 GAMS建模与优化
• 4.4 内压缩空分流程的稳态数据校正
• 4.4.1 一种稳态过程数据校正算法
• 4.4.2 算法在内压缩空分流程中的应用
• 4.4.2.1 模拟数据校验
• 4.4.2.2 稳态数据校正算例
• 4.5 结束语
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 今后的研究发展方向
• 参考文献
• 致谢