聚丙烯具有密度小、生产成本低、硬度高、比重轻、拉伸强度好、能随意拉伸、透明性好、注塑性能好、耐化学性能好等优点,在化工、轻工、家用电器、电子、建材、汽车工业、装潢等领域中具有广泛的应用。根据市场需求,企业需要频繁地进行牌号切换。因此通过对聚丙烯牌号切换优化方法的研究,开发聚丙稀牌号生产软件系统,从而缩短不同牌号的切换过渡时间,减少了牌号切换过程产生的副产品,对聚丙烯工业发展具有重要的意义。本文的主要研究内容和成果如下:1、在查阅国内外聚丙烯工业生产以及牌号切换文献基础上,概述牌号切换相关模型及影响因素,重点介绍求解牌号切换问题的优化方法。2、针对常规差分进化算法(DE)早熟的问题,提出了自适应的差分进化算法,该算法在计算过程中自适应地调整变异率,使得种群在初期保持个体多样性,避免早熟,到后期保留优良信息,加快全局搜索速度;同时引入了扰动交叉算子,有助于算法在搜索过程中保持群体的多样性。测试表明改进算法的寻优性能有明显改善,并成功地应用于聚丙烯牌号切换优化问题。3、针对牌号切换过程非线性、分布参数、强耦合和混杂性的特点,研究基变量的选择、变异和交叉算子对DE算法性能的影响,提出了一种基于距离测度的自适应差分进化算法(DEDM)。通过构建基于距离测度的自调整权重变异策略,在保证全局搜索能力的前提下,增强局部的搜索能力;同时引入了基于距离测度的自适应交叉算子,有助于在搜索过程中保持群体的多样性。30个优化问题的数值研究表明,DEDM算法比DE以及改进算法DERL和DERB具有更好地寻优性能。最后对牌号切换问题进行动态优化计算,效果良好。4、运用面向对象的软件设计方法,考虑系统软件设计的目标和原则,在系统需求分析基础之上,设计聚丙烯牌号切换优化软件的总体结构、软件框架以及功能模型。根据数据访问的频度和流量,设计软件的数据库方案,开发牌号生产模拟、牌号切换优化、牌号切换控制以及知识库管理模块。5、最后,对全文进行了总结,并提出进一步研究的方向。