Авторы

Поиск оптимального начального состава реакционной смеси процесса полимеризации с помощью искусственных иммунных систем

Для установления закономерностей протекания полимеризационных процессов целесообразно применять методы математического моделирования. На основе математического описания процесса можно определить оптимальные условия его протекания, обеспечивающие повышение его эффективности, а также качество выпускаемых полимеров. Одной из задач оптимизации процессов полимеризации является задача определения начального состава реакционной смеси, который обеспечивает достижение заданных количественных или качественных показателей процесса. Целью работы является разработка алгоритма определения начальных концентраций компонентов реакции синтеза полимеров. Приведена постановка задачи поиска оптимальных концентраций компонентов процесса синтеза полимеров и численный алгоритм для ее решения. Так как кинетическая модель процесса полимеризации представляет собой бесконечную систему обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, то при ее решении с помощью классических методов оптимизации возникают трудности вычислительного характера. Поэтому для расчета оптимального начального состава реакционной смеси полимеризационного процесса предлагается применить метод искусственных иммунных систем. Данный метод позволяет преодолевать локальные экстремумы в многомерных пространствах поиска и его легко реализовать для конкретного процесса при изменении количества оптимизируемых параметров. Разработанный алгоритм на основе метода искусственных иммунных систем включает в себя процедуру преобразования бесконечной системы дифференциальных уравнений, описывающих кинетику полимеризационного процесса, к конечному виду с помощью метода моментов. Работа алгоритма апробирована на промышленно значимом процессе полимеризации бутадиена на неодимсодержащей каталитической системе. Вычислены оптимальные концентрации реагентов, обеспечивающие получение полимера с заданными свойствами. Читать дальше...