化学プロセスの動的最適操作

連続運転されている化学プラントであっても、需要の変動等により最適な運転条件は変化します。このプラントの状態切り換え操作を適切に行うことで、切り換えに伴うロスを削減可能です。また、バッチプラントではもともと操作は非定常です。非定常な操作を最適にする問題は、微分方程式で表現されるモデルの最適化問題となり、代数方程式で表される系の最適化問題に比べ、格段に複雑になります。

本研究室では、プロセス内の変数の挙動を多項式で近似し、微分方程式を代数方程式に変換する方法や、ダイナミックシミュレーションと最適化を組み合わせる方法を、省エネルギー型バッチ蒸留システムの最適操作問題や、燃料電池システムの迅速スタートアップ問題等に適用してきました。計算機の高速化により益々応用範囲が広まる分野ですが、人材不足で現在休眠中のテーマです。

動的最適操作