EQP0026 – Otimização de Processos

DISCIPLINA

EQP0026 – Otimização de Processos

 

NÚMERO DE CRÉDITOS

03

 

MINISTRANTE

  • Prof. Marcelo Farenzena

 

SÚMULA

Fundamentos teóricos. Busca univariável e multivariável com e sem restrições.  Programação linear e não linear. Programação mista. Otimização de processos dinâmicos: Métodos variacionais. Algoritmos de otimização e aspectos computacionais.  Programação dinâmica e heurística.  Aplicações a equipamentos e processos químicos.

OBJETIVOS

Capacitar os alunos na compreensão e uso das mais diversas técnicas de otimização de processos.

 

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

  1. Formulação de Problemas

1.1 Aplicações

1.2 Nomenclatura

1.3 Procedimento geral

1.4 Dificuldades encontradas

  1. Conceitos Básicos

2.1 Mínimos e máximos

2.2 Condições para otimalidade

2.3 Convexidade

2.4 Formas funcionais

2.5 Álgebra vetorial

  1. Otimização Sem Restrição

3.1 Métodos de busca monovariável e multivariável

3.2 Métodos analíticos (métrica variável)

  1. Programação Linear (LP)

4.1 Fundamentos

4.2 Método simplex

4.3 Método do ponto interior (Karmarkar)

  1. Programação Não Linear (NLP)

5.1 Programação Quadrática (QP)

5.2 Teoria da dualidade

5.3 Relaxação lagrangeana

5.4 Gradientes reduzidos generalizados (GRG)

5.5 Funções penalidade

5.6 Programação quadrática seqüencial (SQP)

5.7 Otimização multiobjetivo

  1. Programação Mista

6.1 Programação dinâmica

6.2 Programação mista linear e inteira (MILP)

6.3 Programação mista não linear e inteira (MINLP)

  1. Otimização de Processos Dinâmicos

7.1 Formulação da função objetivo e restrições

7.2 Princípio do Mínimo de Pontryagin

7.3 Controle ótimo

 

METODOLOGIA

Aulas teórico-práticas em laboratório de computação com a participação interativa dos alunos, tendo disponível um computador por aluno.

 

SISTEMA DE AVALIAÇÃO

Avaliação baseada em trabalhos individuais extra-classe e apresentação oral de um trabalho de conclusão da disciplina.

 

BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA

  • Optimization of Chemical Processes – T. F. Edgar & D. M. Himmelblau – McGraw-Hill, 1988.
  • Optimization: Theory and Practice – G. S. G. Beveridge & R. S. Schechter – McGraw-Hill, 1970.
  • Applied Nonlinear Programming – D. M. Himmelblau – McGraw-Hill, 1972.
  • Nonlinear and Mixed-Integer Optimization: Fundamentals and Applications – C.A. Floudas – Oxford Press, 1995.
  • Systematic Methods of Chemical Process Design – L.T. Biegler, I.E. Grossmann, A.W. Westerberg – Prentice Hall, Inc., 1997.
  • The Variational Method in Engineering – R. S. Schechter – McGraw-Hill, 1967.
  • Optimierung – M. Papageorgiou – Oldenbourg Ed., 1996.
  • Mathematical Programming. Theory and Algorithms – M. Minoux – John Wiley & Sons, 1986.
  • Programação Não-Linear.  Introdução à Teoria e aos Métodos – P. Mahey – Editora Campus, 1987.