Global Optimization for the Cyclic Scheduling and Operation of Multistage Continuous Plants

数学优化 全局优化 调度(生产过程) 计算机科学 最优化问题 非线性规划 分界 整数规划 非线性系统 线性规划 作业车间调度 数学 地铁列车时刻表 量子力学 操作系统 物理
作者
Alessandro Alle,José M. Pinto
出处
期刊:Industrial & Engineering Chemistry Research [American Chemical Society]
卷期号:43 (6): 1485-1498 被引量:7
标识
DOI:10.1021/ie034118a
摘要

This work addresses the global optimization of the simultaneous problem of the cyclic scheduling and operation of multistage continuous plants. In this problem, production rates and yields are additional optimization variables for plant scheduling. The representation proposed for this problem is a mixed-integer nonlinear programming (MINLP) model that has a nonconvex feasible region and a nonconvex objective function. To address nonconvexity, a spatial branch-and-bound global optimization algorithm is developed to solve the model. An illustrative example shows that the global approach is effectively able to yield a more profitable solution than a local optimization algorithm. Moreover, it is shown that modifications in the steps of the global optimization algorithm, such as preferential branching at a variable, can significantly improve its performance. Results also show that local optimization can provide very good estimates for the global solution when processing conditions have narrow variability ranges and plants operate at nearly full capacity.
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