过程系统工程

　　1 绪论
　　1.1 过程系统工程
　　1.2 过程系统工程研究的基本问题
　　1.2.1 过程系统模型化与模拟
　　1.2.2 过程系统优化
　　1.2.3 过程系统综合与集成
　　1.2.4 过程系统工程的进展概貌
　　1.3 过程系统工程的研究方法
　　1.4 学习过程系统工程课程的方法建议
　　参考文献
　　第一篇 过程系统模拟
　　2 过程系统稳态模拟
　　2.1 过程系统稳态模拟的基本概念
　　2.1.1 过程系统的数学模型
　　2.1.2 系统的自由度分析
　　2.1.3 过程系统稳态模拟的基本方法
　　2.2 过程系统模拟的序贯模块法
　　2.2.1 氨合成系统的物料衡算流程模拟
　　2.2.2 不可分隔子系统的识别
　　2.2.3 不可分隔子系统的断裂
　　2.2.4 断裂物流变量的收敛
　　2.3 过程系统模拟的联立方程法
　　2.3.1 大型稀疏非线性方程组的降维解法
　　2.3.2 联立线性方程组法解大型稀疏非线性方程组
　　2.4 过程系统模拟的联立模块法
　　2.4.1 简化模型的建立方法
　　2.4.2 摄动法求简化模型系数矩阵
　　2.5 过程模拟的应用
　　2.5.1 氨合成工段的流程
　　2.5.2 氨合成工段的稳态模型
　　2.5.3 氨合成工段的稳态模拟系统
　　2.6 过程稳态模拟发展趋势
　　符号说明
　　参考文献
　　思考题
　　3 过程系统动态模拟
　　3.1 过程系统动态模拟基础
　　3.1.1 动态模拟的必要性
　　3.1.2 动态模拟与稳态模拟的区别
　　3.1.3 如何由稳态模拟过渡到动态模拟
　　3.1.4 过程系统动态模型
　　3.1.5 过程动态模拟系统
　　3.2 过程系统动态模拟方法
　　3.2.1 序贯模块法
　　3.2.2 联立方程法
　　3.2.3 联立模块法
　　3.2.4 常微分方程组(ODEg)的求解
　　3.2.5 微分代数方程组(DAEs)的求解
　　3.3 精馏过程动态模拟
　　3.3.1 精馏过程动态模型
　　3.3.2 精馏过程动态模型的求解
　　3.3.3 精馏过程快速动态模拟
　　3.4 过程系统动态模拟实例
　　3.4.1 简单闪蒸分离过程动态模拟
　　3.4.2 甲苯加氢制苯全流程动态模拟
　　3.5 过程仿真培训系统
　　3.5.1 国内过程仿真培训系统开发情况
　　3.5.2 国外过程仿真培训系统开发情况
　　3.5.3 过程仿真培训系统的硬件结构
　　3.5.4 过程仿真培训系统的软件结构
　　3.5.5 过程仿真培训系统的发展趋势
　　3.6 过程系统动态模拟发展趋势
　　符号说明
　　参考文献
　　思考题
　　第二篇 过程系统优化
　　4 过程系统优化的基本概念及基础最优化方法
　　4.1 最优化问题的提出及其模型化
　　4.2 过程系统最优化问题数学模型的一般型式
　　4.3 最优化数学方法分类
　　4.4 无约束最优化方法
　　4.4.1 多变量函数的无约束优化策略
　　4.4.2 负梯度法
　　4.4.3 单纯形法
　　4.4.4 牛顿型法
　　4.4.5 拟牛顿法——秩一逆修正法
　　4.4.6 变尺度法
　　4.5 有约束多变量函数的最优化方法
　　4.5.1 有约束优化问题的求解策略
　　4.5.2 Lagrange乘子法
　　4.5.3 罚函数法
　　符号说明
　　参考文献
　　5 线性规划
　　5.1 线性规划问题的数学模型
　　5.1.1 线性规划问题
　　5.1.2 线性规划问题的标准形式
　　5.1.3 化为标准形式的方法
　　5.1.4 线性规划的基本概念
　　5.1.5 二维线性规划的图解法
　　5.2 线性规划问题基本理论
　　5.3 线性规划问题求解——单纯形法
　　5.3.1 单纯形法的基本思想
　　5.3.2 基本可行解间的迭代
　　5.3.3 基本可行解的改进
　　5.3.4 具有标准形式约束方程组线性规划问题求解——单纯形法
　　5.3.5 标准线性规划问题求解——两阶段法
　　5.3.6 标准线性规划问题求解——大M法
　　5.3.7 标准线性规划问题求解——对偶单纯形法
　　5.3.8 修正单纯形法
　　5.3.9 单纯形法的缺点
　　5.3.10 线性规划实例
　　5.4 纯性规划求解的其他方法
　　参考文献
　　思考题
　　6 非线性规划
　　6.1 非线性规划基础
　　6.1.1 非线性规划问题
　　6.1.2 拉格朗日(Lagrange)函数
　　6.1 I3非线性规划问题的一阶必要条件
　　6.1.4 非线性规划问题的二阶充分条件
　　6.2 变量变换法
　　6.3 罚函数法
　　6.3.1 外部罚函数法
　　6.3.2 内部罚函数法
　　6.4 可行方向法
　　6.5 逐次线性规划法
　　6.6 逐次二次规划法
　　6.7 广义简约梯度法
　　6.7.1 简约梯度法
　　6.7.2 广义简约梯度法
　　6.8 非线性规划方法的简单比较
　　6.9 非线性规划软件简介
　　6.9.1 独立或嵌入式优化软件
　　6.9.2 电子表格优化器
　　6.9.3 代数模型化系统
　　6.9.4 优化软件使用中的相关问题
　　参考文献
　　思考题
　　7 混合整数规划
　　7.1 引言
　　7.2 化工过程优化MIP问题的提出
　　7.2.1 多项选择约束
　　7.2.2 逻辑关系约束
　　7.3 求解MIP问题的分支定界法
　　7.3.1 分支操作
　　7.3.2 定界操作
　　7.3.3 深度优先法和广度优先法
　　7.4 求解MINLP问题的外部近似原理和方法
　　7.4.1 基本定义
　　7.4.2 主导问题的导出
　　7.4.3 整数切割
　　7.4.4 收敛条件
　　7.4.5 算法
　　7.4.6 计算举例
　　参考文献
　　思考题
　　8 多目标优化
　　8.1 多目标优化的基本概念
　　8.1.1 多目标优化的解
　　8.1.2 多目标优化的绝对最优解(共同最优解)
　　8.1.3 多目标优化的非劣解(有效解或Pareto解)和劣解
　　8.1.4 多目标优化的弱有效解
　　8.1.5 多目标优化的最终解(满意解)
　　8.2 多目标优化的基本方法
　　8.2.1 化多目标为单目标
　　8.2.2 线性加权和法
　　8.2.3 目的值规划法(理想点法)
　　8.2.4 目标分层法
　　9 间歇过程系统的优化
　　第三篇 过程系统综台与集成
　　10 换热器网络综合
　　11 蒸馏分离序列的综合
　　12 反应器网络综合
　　13 过程系统集成
　　中文索引

　　《过程系统工程》系统深入地论述了过程系统工程学科的基础理论、方法和策略，加强理论与工程应用的联系，充分反映国内外在过程系统工程领域的理论研究和工程应用成果，把读者带到学科领域前沿。全书共分13章，包括绪论、过程系统稳态模拟、过程系统动态模拟、过程系统优化的基本概念及基础最优化方法、线性规划、非线性规划、混合整数规划、多目标优化、间歇过程系统的优化、换热器网络综合、蒸馏分离序列的综合、反应器网络综合及过程系统集成。参加《过程系统工程》编写的院校有清华大学、天津大学、青岛科技大学、武汉理工大学、华东理工大学和大连理工大学。参编教师均具有较丰富的教学和科学研究实践经验。
　　《过程系统工程》面向化学工程与技术学科，符合工学硕士研究生培养要求，也可作为本科生和工程技术人员继续学习的参考书。