检索结果-内蒙古大学图书馆

控制与决策 2019年第7期34卷 1537-1544页

作者：卢绍文王克栋吴志伟李鹏琦郭章东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

欠烧是电熔镁炉熔炼过程中由于原料杂质不均匀导致炉壁局部过热的异常工况,若不及时发现和处理,可能导致炉体烧穿。目前,欠烧工况主要依靠有经验的巡检工人在电熔镁生产现场“看火”,劳动强度大且危险性高,容易漏检、误检。鉴于此,提出... 详细信息

欠烧是电熔镁炉熔炼过程中由于原料杂质不均匀导致炉壁局部过热的异常工况,若不及时发现和处理,可能导致炉体烧穿。目前,欠烧工况主要依靠有经验的巡检工人在电熔镁生产现场“看火”,劳动强度大且危险性高,容易漏检、误检。鉴于此,提出一种基于深度卷积网络的可见光RGB图像与红外热像相结合的电熔镁炉欠烧工况感知技术,并基于此开发原型系统。采用工业相机和红外热像仪获取电熔镁生产现场过程图像,利用深度学习技术并结合现场工人经验建立对欠烧工况视频图像的检测和识别模型,通过实时的图像分析,实现对欠烧工况的在线识别。将该技术在某氧化镁企业进行工业实验,验证了所提出技术的有效性。

关键词：电熔镁炉深度学习工况感知图像检测识别模型生成对抗网络

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无线网络环境下数据驱动混合选别浓密过程双率控制方法

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自动化学报 2019年第6期45卷 1122-1135页

作者：吴倩范家璐姜艺柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

无线网络环境下赤铁矿混合选别浓密过程控制问题是以底流矿浆泵频率为内环输入,以底流矿浆流量为内环输出外环输入,以底流矿浆浓度为外环输出的非线性串级工业过程控制问题.其外环反馈回路存在丢包,且模型参数难以辨识,故本文利用工业... 详细信息

无线网络环境下赤铁矿混合选别浓密过程控制问题是以底流矿浆泵频率为内环输入,以底流矿浆流量为内环输出外环输入,以底流矿浆浓度为外环输出的非线性串级工业过程控制问题.其外环反馈回路存在丢包,且模型参数难以辨识,故本文利用工业运行过程的在线数据,设计不依赖模型参数的跟踪控制器.首先,利用浓密过程运行在工作点附近的特点进行线性化,对流量过程设计Q-学习控制器,保证流量过程能够跟踪给定的流量设定值;然后采用提升技术,得到统一时间尺度的以底流矿浆流量设定值为输入,以底流矿浆浓度为输出的被控对象;最后,考虑到在无线网络环境下浓度过程存在反馈丢包,当前的状态可能无法获得,故采用史密斯预估器的思想,利用历史的数据估计系统当前的状态,设计丢包Q-学习设定值控制器为流量过程提供最优设定值.通过仿真实验验证所提算法的有效性.

关键词：混合选别浓密过程 Q-学习丢包史密斯预估器

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蒸馏与换热协同的约束多目标在线操作优化方法

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自动化学报 2019年第9期45卷 1679-1690页

作者：高开来丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

针对蒸馏装置与换热网络间缺乏协同优化导致的分馏精度差和能耗高的问题,提出了一种基于代理模型的约束多目标在线协同操作优化方法.为了解决蒸馏装置与换热网络操作参数协同优化时存在的计算耗时和约束的问题,构建Kriging代理模型来近... 详细信息

针对蒸馏装置与换热网络间缺乏协同优化导致的分馏精度差和能耗高的问题,提出了一种基于代理模型的约束多目标在线协同操作优化方法.为了解决蒸馏装置与换热网络操作参数协同优化时存在的计算耗时和约束的问题,构建Kriging代理模型来近似目标函数和约束条件,提出了基于随机欠采样和Adaboost的分类代理模型(RUSBoost)来解决类别不平衡的收敛判定预测问题.提出了基于多阶段自适应约束处理的代理模型的模型管理方法,该方法采用基于参考向量激活状态的最大化改善期望准则和可行概率准则更新机制来平衡优化初始阶段种群的多样性和可行性,采用支配参考点的置信下限准则更新机制加快收敛速度.通过不断与机理模型交互来在线更新代理模型,实现在线操作优化.通过测试函数和仿真实例验证了本文方法的有效性.

关键词：代理模型约束优化协同优化原油蒸馏过程

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磨浆过程输出纤维长度随机分布预测PDF控制

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自动化学报 2019年第10期45卷 1923-1932页

作者：李明杰周平东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

磨浆过程作为制浆和造纸工业最为重要的生产环节之一,其输出纤维长度随机分布(Fiber length stochastic distribution,FLSD)形状直接决定着后续造纸过程的能耗和纸品质量.针对传统的均值和方差难以描述输出FLSD特征,即具有非高斯分布特... 详细信息

磨浆过程作为制浆和造纸工业最为重要的生产环节之一,其输出纤维长度随机分布(Fiber length stochastic distribution,FLSD)形状直接决定着后续造纸过程的能耗和纸品质量.针对传统的均值和方差难以描述输出FLSD特征,即具有非高斯分布特性,本文提出一种磨浆过程输出FLSD的预测概率密度函数(Probability density function,PDF)控制方法.首先,采用径向基函数(Radical basis function,RBF)神经网络逼近输出FLSD的PDF,在采用迭代学习方法完成基函数参数整定基础上对相应权值向量进行估计.其次,针对权值之间存在强耦合特点,利用随机权神经网络(Random vector functional-networks,RVFLNs)建立表征输入变量和权值之间关系的预测模型.最后,基于建立的输出FLSD模型设计预测PDF控制器,最终实现对期望输出PDF的跟踪控制.基于工业数据实验验证了所提方法的有效性,为磨浆过程优化运行和控制提供理论依据.

关键词：磨浆过程纤维长度随机分布预测PDF控制随机权神经网络

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多收率约束的催化裂化反再系统改进差分进化操作优化

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控制理论与应用 2019年第8期36卷 1207-1216页

作者：曹蓓陈庆达丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

针对现有催化裂化(FCC)装置操作优化中未根据市场需求考虑多产品收率约束的问题,本文提出了一种求解多产品收率约束催化裂化反再系统操作优化的改进差分进化(iDE)算法.首先针对FCC操作优化中约束多和不同操作变量的可行范围差异大的特点... 详细信息

针对现有催化裂化(FCC)装置操作优化中未根据市场需求考虑多产品收率约束的问题,本文提出了一种求解多产品收率约束催化裂化反再系统操作优化的改进差分进化(iDE)算法.首先针对FCC操作优化中约束多和不同操作变量的可行范围差异大的特点,设计了一种协同交互变异策略产生变异个体,以提高算法的开发和探索能力;其次提出了一种具有修复功能的参数自适应策略来更新变异因子和交叉因子.此外考虑到FCC操作优化具有时效强的特点,提出了对每一代种群中最好个体实施加强搜索的方法,以提高算法的收敛速度.仿真结果表明:在求解多产品收率的FCC反再系统操作优化问题上,该算法具有较强的全局寻优能力、鲁棒性以及较快的收敛速度.

关键词：催化裂化进化算法操作优化差分进化协同变异加强搜索

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基于火焰动态纹理的电熔镁炉工况识别

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控制理论与应用 2019年第9期36卷 1565-1572页

作者：赵磊卢绍文郑秀萍东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

电熔镁炉制备电熔镁砂的工艺过程中,会交替出现正常熔炼、加料和欠烧等不同工况,针对不同的工况需要采取相应的处理方式来保证生产过程的正常进行.目前,工况的识别主要依靠人工完成,这种方式存在工人劳动强度大、容易漏检误检等问题.本... 详细信息

电熔镁炉制备电熔镁砂的工艺过程中,会交替出现正常熔炼、加料和欠烧等不同工况,针对不同的工况需要采取相应的处理方式来保证生产过程的正常进行.目前,工况的识别主要依靠人工完成,这种方式存在工人劳动强度大、容易漏检误检等问题.本文依据不同工况下炉口火焰具有不同的动态可视化特征,提出一种基于动态纹理的工况识别技术.首先,建立炉口火焰的线性动态系统模型来刻画纹理的动态特性,然后,设计基于子空间主要角度的核函数来度量火焰动态模型相似度.对比实验表明本文设计的基于子空间主要角度的工况分类器具有更好的分类精度及鲁棒性.

关键词：电熔镁炉纹理工况识别动态模型线性动态系统核函数

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选矿生产指标可视化监控平台研究

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计算机集成制造系统 2020年第1期26卷 81-91页

作者：徐泉秦莹初延刚许美蓉丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室

针对选矿工业过程流程长、工序多、生产指标多的特点,结合数据可视化及可视分析技术,开发一种选矿生产指标可视化监控组态平台。该平台包括生产工艺可视化组态设计环境、生产指标监控和可视及可视分析3个工具。组态设计环境支持以组态... 详细信息

针对选矿工业过程流程长、工序多、生产指标多的特点,结合数据可视化及可视分析技术,开发一种选矿生产指标可视化监控组态平台。该平台包括生产工艺可视化组态设计环境、生产指标监控和可视及可视分析3个工具。组态设计环境支持以组态方式绘制工艺流程图,并能通过可视界面自定义生产工序的输入输出指标、触发事件、约束规则、工序状态属性、提示信息等;支持集成专家知识、经验和规则以实现基于知识的生产指标监控;提供算法配置接口,方便集成指标监控算法。其组态出的每一个工序都可以复用和扩展,可以构建选矿行业的基础工序单元组件库,形成选矿行业的知识积累。基于可视的工艺流程,利用指标监控工具为指标配置可视化方案,实现指标可视化监控。可视化方案由可视及可视分析工具提供,包括实时数据、历史数据及其统计特性、多指标综合对比分析、指标关联关系分析、多视图等可视方案。此外,为了提升工序指标监控效率和减轻操作人员监控强度,系统提供因子分析、Pearson相关分析、互信息、信息熵等分析手段,以辅助人们提取出工序关键监控指标,从而实现对监控生产指标的约简。由于该平台以组态方式提供,使其可以快速应用于其他流程行业,实现生产指标可视化监控的组态化。最后,该系统作为选矿生产执行系统的一部分成功应用到某选矿厂生产过程中,取得了良好的应用效果。

关键词：可视化可视分析可视化监控生产指标选矿工业过程

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TCSC的自适应鲁棒H∞控制

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东北大学学报（自然科学版） 2008年第1期29卷 13-16页

作者：孙丽颖赵军东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室

研究了含有参数不确定性及外部扰动的TCSC(thyristor controlled series compensation)单机无穷大母线系统的鲁棒H∞控制问题,使用自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在... 详细信息

研究了含有参数不确定性及外部扰动的TCSC(thyristor controlled series compensation)单机无穷大母线系统的鲁棒H∞控制问题,使用自适应backstepping方法及Lyapunov方法构造出系统的存贮函数,同时设计出鲁棒H∞控制器及参数替换律.在内部扰动中同时考虑了阻尼系数不易精确测量和发电机电势不可直接测量的影响.该控制器不仅保留系统的非线性特性和对未知参数的实时在线估计,而且能够有效抑制干扰对系统输出的影响.仿真结果表明,所设计的控制器能够快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定.

关键词：非线性控制自适应backstepping H∞控制 TCSC 鲁棒控制

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具有未知参数的非线性系统动态优化

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控制与决策 2023年第8期38卷 2223-2230页

作者：付俊彭燕刘彦辉东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

针对具有未知参数和不等式路径约束的非线性系统动态优化问题,提出一种新颖有效的数值求解方法.首先,将未知参数视为一个动态优化问题的决策变量;其次,利用多重打靶法将无限维的含未知参数动态优化问题转化为有限维的非线性规划问题,进... 详细信息

针对具有未知参数和不等式路径约束的非线性系统动态优化问题,提出一种新颖有效的数值求解方法.首先,将未知参数视为一个动态优化问题的决策变量;其次,利用多重打靶法将无限维的含未知参数动态优化问题转化为有限维的非线性规划问题,进而在不等式路径约束违反的时间段内,用有限多个内点约束替代原不等式路径约束;然后,用内点法求解转化后的非线性规划问题,在路径约束违反的一定容许度下,经过有限多次步数迭代后得到未知参数值的同时得到控制策略,并在理论上对所提出算法的收敛性进行相应证明;最后,对两个经典的含未知参数非线性系统的动态优化问题进行数值仿真以验证所提出算法的有效性.

关键词：非线性系统动态优化未知参数不等式路径约束多重打靶法内点法

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工业互联网驱动的流程工业智能优化制造新模式研究展望

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中国科学：技术科学 2022年第1期52卷 14-25页

作者：柴天佑刘强丁进良卢绍文宋延杰张艺洁东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

本文首先综述了各国工业互联网的发展愿景和流程工业运行现状,给出流程工业智能优化制造的内涵,并分析了工业互联网驱动的流程工业智能优化制造的机遇与挑战;结合工业互联网作为实现智能制造纵向集成、端到端集成和横向集成的基础设施,... 详细信息

本文首先综述了各国工业互联网的发展愿景和流程工业运行现状,给出流程工业智能优化制造的内涵,并分析了工业互联网驱动的流程工业智能优化制造的机遇与挑战;结合工业互联网作为实现智能制造纵向集成、端到端集成和横向集成的基础设施,探讨了工业互联网驱动的流程工业智能优化制造新模式:(1)工业互联网驱动的流程制造企业智能优化制造模式,其包括:制造流程全局优化;驱动集中式企业资源计划(Enterprise resource planning,ERP)与制造执行系统(Manufacturing execution system,MES)向分散式数字孪生驱动的生产要素管理与决策一体化系统发展;驱动过程控制系统(Process control system,PCS)/MES/ERP三层结构向智能自主控制系统和人机互动与协作的管理与决策智能化系统两层结构的决策与控制一体化系统发展;(2)面向产品全生命周期的跨企业流程工业智能优化制造模式;最后,给出了实现上述流程工业智能优化制造模式的研究方向.

关键词：工业互联网全流程智能优化制造流程工业全生命周期

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