[发明专利]扩展Aspen Plus对基于CAPE-OPEN的非线性规划求解器的兼容性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工流程的模拟和优化技术领域，尤其涉及一种扩展Aspen Plus对基于CAPE-OPEN的非线性规划求解器的兼容性的方法。

背景技术

随着化工过程系统的模拟使得人们可以用一种安全、可靠、快速和节省的方式对整个过程系统产生的经济效益以及对环境的影响做出评估并且通过过程系统的优化达到最好的经济效益以及最小的环境影响。目前有很多优秀的流程模拟和优化软件，这些软件虽然功能强大，本身的资源也很丰富，但是由于这些软件缺乏重用性和互操作性使得它们很难协同合作去解决一些复杂问题。而当前的大规模过程模拟和优化往往需要多种软件的辅助来完成，如何将不同来源、具有不同优势的软件轻松地、无缝地衔接起来是解决大规模过程模拟和优化问题的关键所在。

开放式计算机辅助过程工程(Computer-Aided Process Engineering OpenSimulation Environment，CAPE-OPEN)就是为了解决流程模拟和优化软件之间的集成以及互操作性问题而产生的一种标准，该工程的发起者是欧共体，所属工业与原材料计划纲要(Brite-EuRam III)。目前，由CAPE-OPEN实验室网络组织(CAPE-OPEN Laboratories Network，CO-LaN)负责CAPE-OPEN标准的制定、测试、分发以及维护。随着CAPE-OPEN标准被广泛地接受，使得过程工业可以通过由软件供应商、大学以及研究机构提供的过程系统模拟和优化软件在过程设计和过程操作等方面始终保持在一个最前沿的水平。这意味着过程工业在操作费用、软件维护以及人员培训方面的费用将极大地降低，同时也为优秀的过程模拟和优化软件开拓了一个崭新的市场[Koller J，Kuckelberg A.CAPE-OPEN(CO)standards：implementation and maintenance[C].Standardizationand Innovation in Information Technology，2001 2nd IEEE Conference]。

目前软件供应商以及学术机构对CAPE-OPEN标准的支持不管是过程建模环境(Process Modeling Environments)还是过程建模组件(Process ModelingComponents)都主要集中在单元操作库以及热力学和物性库[RicardoMorales-Rodríguez，Rafiqul Gani，et al.Use of CAPE-OPEN standards in theinteroperability between modeling tools(MoT)and process simulators(SimulisThermodynamics and ProSimPlus).Chemical Engineering Research and Design，2008，86(7)：823-833]，而对于数值求解器(尤其是优化求解器)的支持却很少，在过程建模环境方面只有PSE公司开发的gRPROMS[Process Systems EnterpriseLtd.gPROMS v2.3 System Programmer Guide，London，United Kingdom，2004]，在过程建模组件方面只有卡耐基梅隆大学开发的IPOPT[Lang Y D，Biegler L T.The IPOPT Interface to CAPE-OPEN.CAPE-OPEN Update，Vol.10]。

CAPE-OPEN针对优化求解器定义的标准接口有三个，分别为ICapeMINLP，作用是为优化算法提供具体的模型信息；ICapeMINLPSystem，用于查看和配置求解器的参数以及调用求解器；ICapeMINLPSolverManager，用于生成一个支持ICapeMINLPSystem接口的具体对象实例。

发明内容

本发明的目的是为了使Aspen Plus与外部求解器之间的交互标准化，从而更好地实现软件之间的集成和互操作性，提供一种扩展Aspen Plus对基于CAPE-OPEN的非线性规划求解器的兼容性的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种扩展Aspen Plus对基于CAPE-OPEN的非线性规划求解器的兼容性的方法，包括如下步骤：