换热器网络由许多换热器以串并联的形式组合而成,系统内部交互作用复杂。为确保所设计的换热器网络在实际工业应用中不失操作可行性,需要使其既具有较高的可控性,又具备充分的柔性以抵御不确定因素波动对系统的影响。目前针对于可控性换热器网络的研究主要集中于控制结构的优化选择,忽略网络结构对于可控性的影响,网络结构综合与控制结构选择问题之间复杂的作用机制使二者难以同步实现。另外,可控性与柔性作为影响系统可操作性的两个重要方面,忽略其协同关系将使换热器网络综合结果在实际操作中产生性能偏差。为解决以上问题,本文开展了考虑不确定因素的可控性换热器网络同步综合方法研究。本论文内容主要包括以下三个方面:(1)为了考虑网络结构与控制结构对可控性的影响,同时探究经济性与可控性的关系,提出考虑经济性与可控性的换热器网络多目标综合方法。针对控制结构选择只能基于某一已知网络结构的问题,提出基于超结构的拓展扰动传播与控制模型量化系统偏离程度,可实现控制结构的自动最优设计。分别以年度总费用作为换热器网络经济性目标,以相对增益矩阵数作为换热器网络可控性目标,构建综合模型;根据最小传热温差区间划分优化问题类型,分析网络经济性与可控性间的关系。其中,若年度总费用与相对增益矩阵数变化趋势相反,则使用ε-约束法求解多目标问题;若二者变化趋势一致,则该问题可简化为单目标优化进行求解。算例结果表明本文方法可有效划分问题类型并对问题进行简化,同时分析得出换热匹配方式为影响换热器网络可控性的主要因素。(2)为了同时考虑经济性与可控性进行换热器网络综合,以及同步实现网络综合与控制结构选择问题,提出基于优化框架的可控性换热器网络同步综合方法。其中,提出可控性规则用以综合得到考虑了可控性因素的换热器网络,基于可控性规则与共享旁路策略同步实现网络结构综合与控制结构选择。算例1与第2章中相对增益矩阵数最小的结果相比较,算例2与文献方法相比较,均表明本文方法能够有效提高可控性。(3)为了使系统具备抵御不确定因素扰动的能力,提出考虑不确定参数的可控性换热器网络综合方法,实现可控性与柔性的协同优化。基于换热器面积探索柔性与可控性内在关联机制,在第3章综合方法的基础上采取优先增加换热器面积的策略,建立柔性与可控性协同优化模型。算例结果表明,本文方法能够在满足系统柔性需求的前提下,提高换热器网络可控性。