检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2024年第3期41卷 436-446页

作者：周平吴忠卫张瑞垚吴永建东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室江苏徐州221116

烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先... 详细信息

烧结终点位置(BTP)是烧结过程至关重要的参数,直接决定着最终烧结矿的质量.由于BTP难以直接在线检测,因此,通过智能学习建模来实现BTP的在线预测并在此基础上进行操作参数调节对提高烧结矿质量具有重要意义.针对这一实际工程问题,首先提出一种基于遗传优化的Wrapper特征选择方法,可选取使后续预测建模性能最优的特征组合;在此基础上,为了解决单一学习器容易过拟合的问题,提出了基于随机权神经网络(RVFLNs)的稀疏表示剪枝(SRP)集成建模算法,即SRP-ERVFLNs算法.所提算法采用建模速度快、泛化性能好的RVFLNs作为个体基学习器,采用对基学习器基函数与隐层节点数等参数进行扰动的方式来增加集成学习子模型间的差异性;同时,为了进一步提高集成模型的泛化性能与计算效率,引入稀疏表示剪枝算法,实现对集成模型的高效剪枝;最后,将所提算法用于烧结过程BTP的预测建模.工业数据实验表明,所提方法相比于其他方法具有更好的预测精度、泛化性能和计算效率.

关键词：智能预测特征选择集成学习稀疏表示剪枝烧结终点位置随机权神经网络(RVFLNs)

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非最小相位工业过程自校正控制教学实验平台

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控制工程 2024年第9期31卷 1685-1692页

作者：岳恒庞为光贾瑶李健东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室辽宁沈阳110819 东北大学医学影像智能计算教育部重点实验室辽宁沈阳110819

工业过程中的非最小相位被控对象因其具有反向特性而会给控制器设计带来困难,在自动化教学中对非最小相位概念的描述通常偏重于零点位置、零动态等理论概念,因缺乏直观性而使得学生不易理解透彻。结合自适应控制课程教学,基于工业过程... 详细信息

工业过程中的非最小相位被控对象因其具有反向特性而会给控制器设计带来困难,在自动化教学中对非最小相位概念的描述通常偏重于零点位置、零动态等理论概念,因缺乏直观性而使得学生不易理解透彻。结合自适应控制课程教学,基于工业过程中典型的空气加热混合过程,通过合理构造实验条件,构建了具有非最小相位特性的物理被控对象装置,在此基础上,研发了自校正控制教学实验平台,可以开展非最小相位工业对象的辨识、控制和自校正控制的教学实验,有助于加深自动化专业学生对非最小相位概念的理解,从而改善教学效果。

关键词：非最小相位教学实验平台自校正控制辨识

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二阶智能体的分布式非光滑资源分配算法

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控制与决策 2023年第5期38卷 1336-1344页

作者：时侠圣孙佳月徐磊杨涛安徽大学人工智能学院合肥230601 大连理工大学工业装备智能控制与优化教育部重点实验室辽宁大连116024 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

分布式资源分配问题旨在满足局部约束下完成一定量资源分配的同时使全局成本函数最小.首先,针对无向连通网络下二阶积分器型线性智能体系统,结合Karush-Kuhn-Tucker条件,提出一种初始值任意的分布式优化算法,其中,全局等式约束对偶变量... 详细信息

分布式资源分配问题旨在满足局部约束下完成一定量资源分配的同时使全局成本函数最小.首先,针对无向连通网络下二阶积分器型线性智能体系统,结合Karush-Kuhn-Tucker条件,提出一种初始值任意的分布式优化算法,其中,全局等式约束对偶变量实现比例积分控制,局部凸函数不等式约束对偶变量实现自动获取.当全局成本函数为非光滑凸函数时,借助集值LaSalle不变性原理理论证明所提出算法渐近收敛到全局最优解.其次,将所提出算法推广至无向连通网络下参数未知的Euler-Lagrange多智能体系统.当全局成本函数为非光滑凸函数时,借助Barbalat引理理论证明所提出算法渐近收敛到全局最优解.最后,通过数值仿真验证了所提算法的有效性.

关键词：自适应初始值任意非光滑资源分配二阶系统

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非平衡数据下基于自适应迁移与宽度学习的多工况故障诊断

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中国科学：信息科学 2023年第5期53卷 946-971页

作者：姜午恺周平东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 中国矿业大学煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室徐州221116

针对高维不平衡数据的多工况故障诊断难题,提出一种非平衡数据条件下基于动态自适应迁移的宽度学习方法 (TL-BLS),并应用于污水处理过程的多工况故障诊断.首先,针对工业过程中不同工况下存在数据分布差异过大的问题,采用迁移学习流形变... 详细信息

针对高维不平衡数据的多工况故障诊断难题,提出一种非平衡数据条件下基于动态自适应迁移的宽度学习方法 (TL-BLS),并应用于污水处理过程的多工况故障诊断.首先,针对工业过程中不同工况下存在数据分布差异过大的问题,采用迁移学习流形变换方法拉近源域数据和目标域数据的距离;其次,针对后续自适应迁移中需要伪标签的条件,提出考虑数据不平衡的两阶段目标域伪标签预测方法,第一阶段使用基于类间关系的伪标签方法得到可靠度高的伪标签,第二阶段使用考虑子集差异的集成方法来获得可靠度更高且兼顾数据不平衡问题的伪标签;最终,建立带流形正则化项和具有动态平衡因子的自适应迁移与宽度学习方法,并在宽度学习系统和自适应迁移中引入权重矩阵来解决数据非平衡的问题,实现多工况过程下的故障诊断.污水处理过程数据实验及其比较分析表明所提方法具有更优的故障识别效果和更好的实用性.

关键词：故障诊断迁移学习宽度学习系统流形学习集成学习污水处理过程非平衡数据

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面向高比例新能源电网的重大耗能企业需求响应调度

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自动化学报 2023年第4期49卷 754-768页

作者：李远征倪质先段钧韬徐磊杨涛曾志刚华中科技大学人工智能与自动化学院图像信息处理与智能控制教育部重点实验室武汉430074 华中科技大学中欧清洁与可再生能源学院武汉430074 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

随着国家“双碳”重大战略的提出,高比例新能源并网将成为我国电力能源转型的重要态势.针对火电机组、配电网和需求侧关联的系列运行约束制约了电网对高比例新能源的有效消纳这一问题,本文提出重大耗能企业这一主要电力负荷参与网需求响... 详细信息

随着国家“双碳”重大战略的提出,高比例新能源并网将成为我国电力能源转型的重要态势.针对火电机组、配电网和需求侧关联的系列运行约束制约了电网对高比例新能源的有效消纳这一问题,本文提出重大耗能企业这一主要电力负荷参与网需求响应(Demand response,DR)的研究思路,通过重大耗能企业与电网协调调度促进新能源消纳,并获得经济补偿以减少运行成本.研究首先基于混合需求侧响应机制,提出以重大耗能企业、新能源、火电机组为核心的协调调度方法,并根据新能源预测值−预测误差的信息依存顺序提出了两步调度策略.在此基础上,进行生产过程行为建模以实现重大耗能企业需求侧响应决策描述,并建立高比例新能源并网的重大耗能企业需求响应与电网协调调度优化模型.最后,基于烟台电网实际系统进行算例分析,验证了重大耗能企业通过需求响应参与电网协调调度以及两步调度策略的有效性.

关键词：重大耗能企业需求侧响应新能源并网协调调度生产调度

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用于间歇过程的拓扑时间卷积网络软测量方法

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控制工程 2024年第7期31卷 1237-1243页

作者：贾明伟徐丹雅杨涛刘毅浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310023 东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室辽宁沈阳110819

在间歇过程中,变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中,捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度,因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先,使用条件格兰杰因果关系检验构建变量... 详细信息

在间歇过程中,变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中,捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度,因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先,使用条件格兰杰因果关系检验构建变量关系的拓扑结构,并使用自注意力机制完善拓扑图。然后,使用图注意力机制以每个节点为中心构建子图,并通过时间卷积捕捉子图中变量间的交叉相关性。最后,使用图解释器对模型预测逻辑的物理一致性做出评估。基于青霉素发酵过程的质量预测进行实验,实验结果验证了所提方法的有效性和优越性,证明了模型的预测逻辑符合过程机理。

关键词：软测量时间卷积网络图注意力机制自注意力机制图解释器间歇过程

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基于自适应精确罚函数的分布式资源分配算法

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控制理论与应用 2022年第10期39卷 1937-1945页

作者：时侠圣徐磊杨涛中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

在多智能体系统中,分布式资源分配问题是近年来研究热点之一.分布式资源分配问题旨在通过智能体间信息交互实现资源最优配置.其中智能体局部约束给算法设计带来巨大挑战.首先,针对一阶多智能体系统,提出基于自适应精确罚函数的分布式资... 详细信息

在多智能体系统中,分布式资源分配问题是近年来研究热点之一.分布式资源分配问题旨在通过智能体间信息交互实现资源最优配置.其中智能体局部约束给算法设计带来巨大挑战.首先,针对一阶多智能体系统,提出基于自适应精确罚函数的分布式资源分配算法,其中各智能体利用距离函数实现局部约束求解.此外,自适应设计思想旨在避免算法对全局先验知识获取.其次,利用跟踪技术实现二阶多智能体系统算法设计.并利用凸函数和非光滑分析法给出严谨的收敛性分析.最后,仿真结果验证了本文所设计优化算法对强凸分布式资源分配问题的有效性.

关键词：分布式资源分配自适应距离函数非光滑分析

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基于改进近端策略优化算法的草酸钴合成过程优化

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控制与决策 2023年第11期38卷 3075-3082页

作者：贾润达宁文彬何大阔褚菲王福利东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116

金属钴被广泛用于电池和金属复合材料,草酸钴合成过程是影响产品质量的关键工序.针对草酸钴平均粒径的优化问题,提出一种基于改进的近端策略优化(PPO)算法的草酸钴合成过程优化方法.首先,根据草酸钴合成过程的优化目标及约束条件设计相... 详细信息

金属钴被广泛用于电池和金属复合材料,草酸钴合成过程是影响产品质量的关键工序.针对草酸钴平均粒径的优化问题,提出一种基于改进的近端策略优化(PPO)算法的草酸钴合成过程优化方法.首先,根据草酸钴合成过程的优化目标及约束条件设计相应的奖励函数,通过建立过程的马尔科夫决策模型,将优化问题纳入强化学习框架;其次,针对策略网络在训练过程中出现的梯度消失问题,提出将残差网络作为PPO算法的策略网络;最后,针对过程连续状态空间导致PPO算法陷入局部最优策略问题,利用交错模仿学习对初始策略进行改进.将所提出的方法与传统PPO算法进行比较,改进的PPO算法在满足约束条件的同时,具有更好的优化效果和收敛性.

关键词：强化学习近端策略优化草酸钴合成过程残差网络交错模仿学习间歇过程

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城市生活垃圾焚烧过程二次风量智能优化设定方法

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控制与决策 2024年第1期39卷 49-58页

作者：丁晨曦严爱军王殿辉北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124 中国矿业大学人工智能研究院江苏徐州221116 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004 拉筹伯大学计算机科学与信息技术系墨尔本VIC 3086

垃圾焚烧过程二次风量通常是依据人工经验设定,具有主观随意性,使污染物排放浓度不达标.针对此问题,提出一种二次风量智能优化设定方法.首先,建立二次风量的案例推理预设定模型、设定值的评价与学习模型;其次,建立工艺指标的随机配置网... 详细信息

垃圾焚烧过程二次风量通常是依据人工经验设定,具有主观随意性,使污染物排放浓度不达标.针对此问题,提出一种二次风量智能优化设定方法.首先,建立二次风量的案例推理预设定模型、设定值的评价与学习模型;其次,建立工艺指标的随机配置网络预测模型;接着,建立基于径向基神经网络自学习模糊推理的智能补偿模型;最后,将二次风量预设定模型、工艺指标预测模型、智能补偿模型以及设定值的评价与学习模型有机集成,设计二次风量智能优化设定方法的结构与功能,并给出算法实现.采用某垃圾焚烧厂历史数据进行实验,结果表明,所提方法获得的二次风量设定值波动程度更小,按此设定值运行的控制系统可以减少污染物排放浓度,促进垃圾焚烧过程运行优化目标的实现.

关键词：垃圾焚烧优化设定案例推理随机配置网络智能补偿评价与学习

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城市固废焚烧过程炉温非线性模型预测控制

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控制理论与应用 2024年第11期41卷 2023-2032页

作者：胡开成严爱军王殿辉北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124 中国矿业大学人工智能研究院江苏徐州221116 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819 拉筹伯大学计算机科学与信息技术系澳大利亚墨尔本VIC 3086

为实现城市固废焚烧(MSWI)过程炉温的稳定控制,本文提出一种炉温非线性模型预测控制(NMPC)方法.首先,采用炉排温度与一次风温作为炉温控制的中间变量,将串级控制策略融入到NMPC中,以获得一种新的MSWI炉温控制结构.其次,利用随机配置网络... 详细信息

为实现城市固废焚烧(MSWI)过程炉温的稳定控制,本文提出一种炉温非线性模型预测控制(NMPC)方法.首先,采用炉排温度与一次风温作为炉温控制的中间变量,将串级控制策略融入到NMPC中,以获得一种新的MSWI炉温控制结构.其次,利用随机配置网络(SCN)离线建立炉温静态非线性预测模型,并通过递推最小二乘法在线更新SCN隐含层神经元的输出权值,从而建立炉温动态非线性预测模型.最后,将改进的海鸥优化算法同设定值评价与学习模型相融合,得到一种改进的滚动优化策略,以提升NMPC滚动优化的求解性能.实验结果表明,炉温动态非线性预测模型可以准确预测炉温,提出的控制方法具有良好的自适应性及鲁棒性,能够实现MSWI过程炉温的平稳控制.

关键词：城市固废炉温非线性模型预测控制随机配置网络海鸥优化算法设定值评价与学习

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