利用优化方法寻求工艺变量的最优设定值,并实时地对系统进行设定以使生产过程最优地运行,即生产过程的实时优化是当今国际过程控制领域的研究热点之一,其中稳态模型的有效寻优即获得过程控制系统的最优设定点是进行实时优化的关键。论文主要研究稳态模型的有效寻优方法及其在石油生产过程设定点优化问题中的应用,所取得的主要成果有：针对有效集策略在序列二次规划方法中求解二次规划子问题时的不足,提出了求解二次规划问题的预估校正不可行内点算法,算法对初始点的选取只有非负性要求,没有可行性要求,更没有严格可行性的要求,在理论上证明了它与一阶阻尼复合牛顿法是等价的,得到了它的快速收敛性,数值试验结果也表明了它的稳定性和有效性。基于所提出的预估校正不可行内点算法,构建了一个求解一般约束非线性规划问题的不可行内点序列二次规划方法,提出了线搜索与二次搜索自动切换的步长获取方法,给出了效益函数选取规则和Hessian阵的阻尼BFGS更新公式,用该方法优化了PID控制器参数,对最优控制和大规模优化问题的数值试验验证了方法的有效性。结合局部搜索技术和进化算法,提出了求解非线性约束优化问题全局最优解的新型混合方法。方法先由目标函数和等式及不等式约束函数构造修改增广拉格朗日函数,再利用粒子群优化对每个修改增广拉格朗日函数在界约束下进行全局寻优,并根据所得近似全局最优信息修正拉格朗日乘子和罚参数,对比数值实验验证了方法的优越性。利用石油生产过程中积累的丰富历史数据,建立了石油生产过程稳态模型,模型的参数由所提出的不可行内点序列二次规划方法寻优获得；基于石油生产企业最大化生产利润或最小化生产成本的经济指标建立了石油生产过程设定点优化模型,采用所提出的新型混合方法对所得模型进行了全局寻优,并对非均质油藏Synfield的模拟数据进行了数值仿真,结果验证了所给石油生产过程稳态模型的有效性及设定点优化为石油生产企业所带来的巨大经济效益。