聚丙烯(PP--polypropylene)是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有比重小、无毒、易加工、抗冲击强度、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点,在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有广泛的应用。在五大通用塑料中,产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯,国内消费量仅次于聚乙烯位列第二位,因此做好聚丙烯的生产很重要,于是对聚丙烯生产过程的优化控制研究也是十分必要和意义重大的。在分析介绍了优化控制相关知识的基础上,研究了聚丙烯生产过程的优化控制。通过对当今世界主要的聚丙烯生产工艺进行研究分析,结合前人的研究成果,以本体法丙烯聚合工艺和浆液法丙烯聚合工艺为例,对聚丙烯生产过程进行了反应器操作条件分析、动态特性分析、稳态特性分析、牌号过渡模拟以及流程优化模拟。论文的主要研究成果包括:(1)在聚丙烯聚合机理的基础上,分析了影响丙烯聚合的各个因素,并建立了聚丙烯产量的软测量模型,为优化操作,提高产能奠定了基础。(2)为了优化操作,提高产能,研究了优化算法,如粒子群算法、微分进化算法等,并在此基础上提出了PSO-PF(粒子群-罚函数法)和DE-MPF(微分进化-乘子函数法)优化算法,能够快速准确的实现对非线性约束函数的寻优,可以满足实时在线优化的要求。(3)在MPCE1000高级过程控制仿真模拟设备上进行实验,验证了聚丙烯产量模型,并利用PSO-PF(粒子群-罚函数法)和DE-MPF(微分进化-乘子函数法)实现聚丙烯生产过程的在线优化控制。(4)研究分析了丙烯聚合机理,结合其他学者的研究,分析了累积熔融指数模型、瞬时熔融指数模型等相关模型,并对模型进行了简化修正以方便工业应用,并针对具体的生产过程建立了熔融指数模型;(5)在建立了熔融指数模型的基础上,提出了最优牌号切换策略,并且进行了仿真研究,实现了最优切换操作指导。(6)分析了优化控制系统的实现形式,介绍了协调递阶控制。