关于流程稳态模拟的初值与收敛的一点看法

sjlnb

最近在用Aspen、PRO II模拟循环合成回路。经过努力（设置变量上下限、条件控制的上下限等），把程序的收敛情况调地较好——给一个偏离稳态较远的初值，最后都能收敛到差不多的结果。这是否意味着，实际工厂操作过程中，偏离稳态的工况（或开车状态）——对应于“模拟中偏离稳态较远的初值”，会经过“自动”调节（控制点依然按照稳态参数控制），最终都会趋于一个稳态工况？（反应工程中的稳定点，非恶性循环的情况）。

Aspen、PRO II模拟从不收敛到收敛的过程，是否就是操作从非稳态到稳态的过程？

                               
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tdl522

前面几位马友说的很有道理，一般体系在求解过程中，不同初值会影响迭代次数，最终会收敛到同一个值。
但是有一些非理性体系，例如乙醇-水-苯体系存在多重稳态解，需要限定好变量的范围，收敛到一个合适的数值解上。

xinmu1978

很显然Aspen从不收敛到收敛是一个计算过程，其中涉及收敛所用的计算方法，不是从非稳态到稳态的过程。非稳态到稳态是一个动态过程，涉及到控制过程。

华歆

你说的是两码事吧，收敛性是个数学问题，而开停工及操作中的波动情况是用动态模拟来解决的。

sjlnb

xinmu1978 发表于 2014-8-13 11:48
很显然Aspen从不收敛到收敛是一个计算过程，其中涉及收敛所用的计算方法，不是从非稳态到稳态的过程。非稳 ...

有道理。不过，很好奇，不同的初值（有时很离谱）最后都收敛到一个稳态结果。根据这个稳态结果作为控制依据，实际工厂是否就能达到这一稳态工况呢？

133

sjlnb 发表于 2014-8-13 12:36
有道理。不过，很好奇，不同的初值（有时很离谱）最后都收敛到一个稳态结果。根据这个稳态结果作为控制依 ...

有些物性方法和有些复杂的体系，当模拟的时候经常回遇到这种情况，赋予不同的初值，会得到不同的收敛结果，可能是存在的多稳态现象，有时候收敛的值特别有些不靠谱，可能是软件计算的bug，物性不准确造成的，自己是这样感觉的。

sjlnb

133 发表于 2014-8-13 19:35
有些物性方法和有些复杂的体系，当模拟的时候经常回遇到这种情况，赋予不同的初值，会得到不同的收敛结果 ...

还有多种稳态情况?我用不同初值，收敛的结果都差不多，接近工艺包给的结果。不过，也说不清楚什么，体系就只能有一个稳态结果。

husong2010

多重稳态解，就是一个方程组可能存在多个解，其中只有某一组是我们需要的，要达到这组解，就是控制 的问题了。

sjlnb

tdl522 发表于 2014-8-13 20:11
前面几位马友说的很有道理，一般体系在求解过程中，不同初值会影响迭代次数，最终会收敛到同一个值。
但是 ...

谢谢几位马友，又长见识了。能让工厂平稳操作，模拟技术也很关键。

Bucter

sjlnb 发表于 2014-8-13 20:04
还有多种稳态情况?我用不同初值，收敛的结果都差不多，接近工艺包给的结果。不过，也说不清楚什么，体系 ...

你要明白，模拟中趋于收敛的原因是什么，是初值经过不断小幅调整（每次改变一个小值），造成终值慢慢接近稳定结果。
而实际生产中，是没人对入口条件进行不断调整的，除非你也像软件一样，根据设定条件自动调整入口条件。

sjlnb

Bucter 发表于 2014-8-14 11:33
你要明白，模拟中趋于收敛的原因是什么，是初值经过不断小幅调整（每次改变一个小值），造成终值慢慢接近 ...

那种只进只出的模拟，可以不看收敛过程。我主要指的是 循环回路的收敛问题。有回路后，其实进口条件一直是和出口计算结果 联动的，直到“进出口”一致，物料平衡为止。

不过，模拟有物料不平衡（计算不收敛），现实中永远都是物料平衡的，只是不见得能稳定而已。

133

sjlnb 发表于 2014-8-13 20:04
还有多种稳态情况?我用不同初值，收敛的结果都差不多，接近工艺包给的结果。不过，也说不清楚什么，体系 ...

可以的，这就是软件的迭代算法，你给的值越接近，迭代次数越少

zhaoxy007

模拟技术也很关键
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