检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2020年第3期35卷 604-612页

作者：丁进良陈佳鑫马欣然东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004

常压塔轻质油产量最大化是提高企业效益的重要途径之一.为了适应市场需求和价格变化,生产高需求与高价值的轻质油产品,提出一种基于自适应差分进化的常压塔轻质油产量多目标优化算法.该算法采用惩罚边界交叉法的分解方法,在种群变异阶... 详细信息

常压塔轻质油产量最大化是提高企业效益的重要途径之一.为了适应市场需求和价格变化,生产高需求与高价值的轻质油产品,提出一种基于自适应差分进化的常压塔轻质油产量多目标优化算法.该算法采用惩罚边界交叉法的分解方法,在种群变异阶段引入择优学习算子来改进传统变异算子随机选取个体或者单纯选取最好个体的随机性和盲目性,利用自适应策略逐渐改变交叉变异算子.将改进算法应用于3种测试函数和实际炼油厂常压塔轻质油产量优化,结果表明所提出的算法在测试函数上具有明显优势,并能有效提高常压塔轻质油产量,验证了所提算法的有效性.

关键词：常压塔轻质油产量自适应差分进化惩罚边界交叉择优学习多目标优化

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基于高阶观测器和干扰补偿控制的模型预测控制方法

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自动化学报 2020年第6期46卷 1220-1228页

作者：王东委富月东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

针对状态不可测、外部干扰未知,并且状态和输入受限的离散时间线性系统,将高阶观测器、干扰补偿控制与标准模型预测控制(Model predictive control,MPC)相结合,提出了一种新的MPC方法.首先利用高阶观测器同步观测未知状态和干扰,使得观... 详细信息

针对状态不可测、外部干扰未知,并且状态和输入受限的离散时间线性系统,将高阶观测器、干扰补偿控制与标准模型预测控制(Model predictive control,MPC)相结合,提出了一种新的MPC方法.首先利用高阶观测器同步观测未知状态和干扰,使得观测误差一致有界收敛;然后基于该干扰估计值设计新的干扰补偿控制方法,并将该方法与基于状态估计的标准MPC相结合,实现上述系统的优化控制.所提出的MPC方法克服了利用现有MPC方法求解具有外部干扰和状态约束的优化控制问题时存在无可行解的局限,能够保证系统状态在每一时刻都满足约束条件,并且使系统的输出响应接近采用标准MPC方法控制线性标称系统时得到的输出响应.最后,将所提控制方法应用到船舶航向控制系统中,仿真结果表明了所提方法的有效性和优越性.

关键词：高阶观测器干扰补偿控制模型预测控制船舶航向控制

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主动增强动态视频分类方法

主动增强动态视频分类方法

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第35届中国过程控制会议

作者：杨得福卢绍文潘全科东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室上海大学机电工程与自动化学院

工业视频往往包含重要的工艺、工况信息,针对各种信息采取不同的措施可以有效提高生产效率。如果可以直接从原始视频中学习,我们将能够提取出无法设计的分类有效的新特征,并且这种新特征可以提高分类性能。本文设计了一种基于主动增强(B... 详细信息

工业视频往往包含重要的工艺、工况信息,针对各种信息采取不同的措施可以有效提高生产效率。如果可以直接从原始视频中学习,我们将能够提取出无法设计的分类有效的新特征,并且这种新特征可以提高分类性能。本文设计了一种基于主动增强(Based on Active Enhancement,BAE)的工业视频分类方法。首先,建立基于能量的时空ConvNet模型捕获视频序列不同尺度的时空特征,并利用Langevin算法合成新的视频序列;其次,利用合成视频与输入视频的混合数据集训练分类器;最后,将视频分类结果转换为视频的重要性权重,通过对输入视频重采样指导ConvNet模型的生成结果。本文以电熔镁炉6类工况视频为例,验证了所设计的基于主动增强的生成ConvNet分类模型不仅提高了视频分类的精确性,而且提升了分类器的收敛速率。

关键词：生成ConvNet 主动增强端到端

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基于随机分布理论的递推子空间辨识

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控制理论与应用 2021年第9期38卷 1333-1340页

作者：于淼刘建昌郭戈东北大学秦皇岛分校控制工程学院河北秦皇岛066004 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 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

在实际生产过程中,采用传统子空间辨识法建立的离线模型并不能有效准确地跟踪系统的动态变化;奇异值分解等线性代数工具虽然增加算法的数值鲁棒性,但也相应增加了子空间辨识的在线递推困难.为解决上述问题,本文针对连续时间系统提出基... 详细信息

在实际生产过程中,采用传统子空间辨识法建立的离线模型并不能有效准确地跟踪系统的动态变化;奇异值分解等线性代数工具虽然增加算法的数值鲁棒性,但也相应增加了子空间辨识的在线递推困难.为解决上述问题,本文针对连续时间系统提出基于随机分布理论的递推子空间辨识方法.首先,通过随机分布理论构建系统的连续随机分布函数,并利用微分计算获得系统等价的输入输出矩阵方程.然后,采用将输入输出数据矩阵“R”规模固定的方法,达到数据压缩的目的.最后,通过最小二乘法和残差分析法递推更新模型的系统矩阵和噪声强度直至达到辨识要求.仿真结果验证了所提方法的有效性和精确性.

关键词：递推子空间辨识在线辨识随机分布理论连续时间系统

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高炉铁水质量均方根误差概率加权集成学习建模

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控制理论与应用 2020年第5期37卷 987-998页

作者：刘进进周平温亮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

高炉炼铁是一个物理化学反应复杂、多相多场耦合的大滞后、非线性动态密闭系统,其关键质量指标―铁水温度、Si含量、P含量、S含量难以直接在线检测,且离线化验过程滞后严重.针对这一实际工程难题,本文提出一种基于均方根误差概率加权集... 详细信息

高炉炼铁是一个物理化学反应复杂、多相多场耦合的大滞后、非线性动态密闭系统,其关键质量指标―铁水温度、Si含量、P含量、S含量难以直接在线检测,且离线化验过程滞后严重.针对这一实际工程难题,本文提出一种基于均方根误差概率加权集成学习建模算法,用于高炉多元铁水质量的预测建模.首先,为了提高建模数据质量,对高炉原始数据进行时间粒度的统一、数据归一化等数据预处理操作;为了提高建模效率和降低计算复杂度,采用灰色关联分析法提取与多元铁水质量指标关联度最强的关键变量作为建模输入变量.然后,为了提高建模的精度,提出一种均方根误差概率加权集成随机权神经网络(RVFLNs)算法.该算法采用具有快速建模速度的RVFLNs为子模型,使用核密度估计方法估计出子模型的均方根误差概率密度函数曲线,进而求出每个子模型的均方根误差概率并作为自身权重进行加权求和,得到最终的均方根误差加权集成RVFLNs模型.最后,数值仿真验证和工业试验表明:所提算法能够根据实时输入数据的变化对多元铁水质量进行快速准确的预测.

关键词：高炉炼铁多元铁水质量灰色关联分析法核密度估计方法均方根误差概率加权数据驱动建模

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多块排样方式的二维板材下料优化模型与算法

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运筹与管理 2024年第4期33卷 56-62页

作者：潘卫平樊治平黄敏计明军大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116026 东北大学工商管理学院辽宁沈阳110169 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 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

针对矩形件二维板材剪切下料问题,提出一种多块排样方式的二维板材下料优化模型与求解算法。为了均衡考虑排样方式的计算复杂度和板材利用率,将多块排样方式的块数定为八块。通过3次一分为二剪切操作将板材分割成八个矩形块,并将每个块... 详细信息

针对矩形件二维板材剪切下料问题,提出一种多块排样方式的二维板材下料优化模型与求解算法。为了均衡考虑排样方式的计算复杂度和板材利用率,将多块排样方式的块数定为八块。通过3次一分为二剪切操作将板材分割成八个矩形块,并将每个块剪切成方向相同的同种矩形件。构造八块排样的优化模型及算法是按照排样价值最大原则来确定所有可能尺寸的块中矩形件的最优布局和板材的最优八块划分。提出的列生成算法迭代调用上述八块排样算法生成一系列下料方案,选择耗费板材最少的一个下料方案作为最终解。通过采用文献基准例题和实际生产实例验证了本文算法,实验结果表明:八块排样算法的排样价值高于3种文献排样算法,并且,八块排样方式的下料算法板材利用率高于已有文献给出的下料算法。本文给出算法计算时间可满足实际应用需要。

关键词：二维板材下料矩形件八块排样方式列生成算法板材利用率

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基于即时学习的高炉炼铁过程数据驱动自适应预测控制

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控制理论与应用 2020年第2期37卷 295-306页

作者：易诚明周平柴天佑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

针对高炉炼铁过程,本文提出一种基于即时学习的高炉铁水质量自适应预测控制方法(JITL–APC).该方法的特点是控制器通过k向量近邻(k–VNN)方法搜索数据库中的输入输出(I/O)数据信息,对非线性系统进行局部建模,并在此基础上计算控制律.而... 详细信息

针对高炉炼铁过程,本文提出一种基于即时学习的高炉铁水质量自适应预测控制方法(JITL–APC).该方法的特点是控制器通过k向量近邻(k–VNN)方法搜索数据库中的输入输出(I/O)数据信息,对非线性系统进行局部建模,并在此基础上计算控制律.而且,该方法中引入了工业异常数据处理机制,利用JITL学习子集中的平均数据项,对异常数据项进行填补或替换,从而消除异常数据对控制系统的影响.此外,本文提出一种JITL模型保留策略(MRS),避免由于数据库中相似数据样本不足导致的局部模型严重失配,并通过实时收集I/O数据更新数据库,使控制器自适应不同的工况条件,MRS还可以有效抑制噪声干扰的影响,从而提高控制系统的稳定性.最后,基于某大型钢铁厂2#高炉的数值仿真实验,充分验证了该方法的有效性.

关键词：高炉数据驱动即时学习线性化模型预测控制工业数据异常

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基于事件触发的多智能体分布式编队控制

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控制工程 2021年第2期28卷 319-326页

作者：张志晨秦正雁张朋朋刘腾飞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

研究具有有向通信拓扑的多智能体分布式编队事件触发控制问题,被控对象采用两轮差速轮式机器人。首先,建立轮式机器人运动学模型,并利用动态反馈线性化方法将模型转化为线性双积分器模型。其次,根据通信拓扑关系设计分布式编队控制器。... 详细信息

研究具有有向通信拓扑的多智能体分布式编队事件触发控制问题,被控对象采用两轮差速轮式机器人。首先,建立轮式机器人运动学模型,并利用动态反馈线性化方法将模型转化为线性双积分器模型。其次,根据通信拓扑关系设计分布式编队控制器。然后,基于李雅普诺夫稳定性定理,在满足稳定性的前提下设计事件触发器,从而实现分布式编队事件触发控制,并且保证系统不存在Zeno行为。最后,通过仿真实验与物理实验验证了控制算法的有效性,智能体间通信量显著降低。

关键词：轮式机器人动态反馈线性化编队事件触发

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具有丢包补偿的GORC-PID算法无线温度控制系统

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应用科学学报 2023年第6期41卷 1078-1088页

作者：谭平施惠元苏成利李平辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001 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 辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051

对于工业过程控制中有线控制存在的布线困难、可拓展性差、维护成本高等问题,本文设计并开发了具有丢包补偿GORC-PID(generalized open-loop response control-PID)算法的无线温度控制系统。以工业上通用的WirelessHART为标准协议,使用... 详细信息

对于工业过程控制中有线控制存在的布线困难、可拓展性差、维护成本高等问题,本文设计并开发了具有丢包补偿GORC-PID(generalized open-loop response control-PID)算法的无线温度控制系统。以工业上通用的WirelessHART为标准协议,使用无线硬件设备搭建无线通信网络,替代有线通信方式,并以监视与控制通用系统(monitor and control generated system, MCGS)组态软件为控制平台,采用改进的广义开环响应控制(generalized open-loop response control, GORC)与PID控制相结合的控制算法,通过构建的具有丢包补偿的Smith预估器对丢包数据进行估计,得出补偿的估计值,并参与GORC滚动优化中,来实现对温度的实时监测与控制。以高温炉作为研究对象进行实验,结果表明所设计的无线温度控制系统不仅可以有效解决有线过程控制中存在的问题,而且可以解决无线通信过程中的丢包、迟滞等问题,具有良好的工业价值。

关键词：无线通信广义开环响应控制监视与控制通用系统温度控制丢包补偿

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改进多变量广义最小方差解耦控制方法及应用

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控制工程 2021年第2期28卷 375-381页

作者：刘进进周平李明杰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

针对现有多变量广义最小方差解耦控制方法不能直接抑制有界可测干扰的问题,以及另加前馈控制器带来的结构复杂且成本增加的难题,提出一种改进的多变量广义最小方差解耦控制方法。所提方法通过在加权多项式矩阵和丢番图方程中的多项式矩... 详细信息

针对现有多变量广义最小方差解耦控制方法不能直接抑制有界可测干扰的问题,以及另加前馈控制器带来的结构复杂且成本增加的难题,提出一种改进的多变量广义最小方差解耦控制方法。所提方法通过在加权多项式矩阵和丢番图方程中的多项式矩阵同时引入积分项,用于直接抑制工业过程中有界可测干扰对系统的影响,从而消除稳态误差,提高控制精度。数值仿真以及在双容水箱液位控制半实物仿真平台的实验验证表明了所提方法的有效性和实用性。

关键词：多变量广义最小方差解耦控制液位控制有界可测干扰半实物仿真实验

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