检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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工业人工智能发展方向

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自动化学报 2020年第10期46卷 2005-2012页

作者：柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 国家冶金自动化工程技术研究中心沈阳110819 东北大学工业人工智能研究院沈阳110819

本文结合工业自动化和信息技术在工业革命中的作用以及制造与生产全流程决策、控制以及运行管理的现状和智能化发展方向的分析,提出了发展工业人工智能的必要性.通过对人工智能技术的涵义、发展简史和发展方向的分析以及自动化与人工智... 详细信息

本文结合工业自动化和信息技术在工业革命中的作用以及制造与生产全流程决策、控制以及运行管理的现状和智能化发展方向的分析,提出了发展工业人工智能的必要性.通过对人工智能技术的涵义、发展简史和发展方向的分析以及自动化与人工智能研究与应用的核心目标、实现方式、研究对象与研究方法等方面的对比分析,提出了工业人工智能技术的涵义.通过对工业人工智能和工业自动化的研究对象与研究目标对比分析,提出了工业人工智能的研究方向和研究思路与方法.

关键词：工业自动化制造与生产流程智能化知识工作自动化与智能化工业人工智能

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基于未知输入观测器的拾放机器人传感器故障检测

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控制工程 2020年第12期27卷 2063-2069页

作者：郑志达代学武高志伟东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110000

针对基于智能制造工业中广泛使用的拾放机器人,提出了一种基于未知输入观测器的传感器故障检测方法,以提高工业拾放机器人的可靠性。拾放机器人故障检测的挑战在于被拾放工件的类型等变化而带来工件质量变化,造成系统质量改变,使得系统... 详细信息

针对基于智能制造工业中广泛使用的拾放机器人,提出了一种基于未知输入观测器的传感器故障检测方法,以提高工业拾放机器人的可靠性。拾放机器人故障检测的挑战在于被拾放工件的类型等变化而带来工件质量变化,造成系统质量改变,使得系统模型不再准确。首先建立系统在竖直平面内运动的状态空间模型,将不同类型工件质量变化引起的未建模动态作为未知扰动。然后通过构建未知输入观测器将未知工件质量对系统的扰动从残差中解耦,增强残差对故障的敏感性,有效提高系统的故障检测性能。仿真实验表明,该算法能够有效地检测位置传感器故障。

关键词：未知输入观测器故障检测拾放机器人

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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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重介质选煤过程模型与数据混合驱动的自适应运行反馈控制

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控制理论与应用 2020年第2期37卷 283-294页

作者：代伟张凌智褚菲马小平中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221008 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110018

重介质悬浮液密度是决定重介质选煤产品质量的重要影响因素,但由于重介质选煤运行过程是一个时变的强非线性过程,导致根据实时工况的变化在线调整重介质悬浮液密度异常困难.为此,本文针对重介质选煤过程特性,提出一种模型与数据混合驱... 详细信息

重介质悬浮液密度是决定重介质选煤产品质量的重要影响因素,但由于重介质选煤运行过程是一个时变的强非线性过程,导致根据实时工况的变化在线调整重介质悬浮液密度异常困难.为此,本文针对重介质选煤过程特性,提出一种模型与数据混合驱动的自适应运行反馈控制方法,用于在线调整重介质悬浮液密度设定值.所提方法首先将重介质选煤过程分解为低阶线性模型和未建模动态非线性项两部分;进而针对线性部分,将PI控制与一步最优控制相结合,设计了模型驱动的自适应PI控制器;并利用随机向量函数链接网络设计了数据驱动的虚拟未建模动态补偿器;最后分析了闭环系统稳定性,并在基于MATLAB和Unity3D的虚拟现实仿真平台上进行了对比仿真实验,验证了所提方法的有效性.

关键词：重介质选煤自适应运行反馈控制未建模动态

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基于改进粒子群算法的高铁列车动态调度

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控制工程 2021年第7期28卷 1334-1341页

作者：林博俞胜平刘子源代学武崔东亮韩忻辰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 中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

高铁列车易受到恶劣天气、设备故障、异物入侵等突发事件的影响,导致列车无法按照初始调度计划运行而出现列车晚点。针对高铁列车晚点动态调度问题,引入调整策略控制参数,以列车总晚点时间最小和列车总晚点数量最少之和为目标,建立了高... 详细信息

高铁列车易受到恶劣天气、设备故障、异物入侵等突发事件的影响,导致列车无法按照初始调度计划运行而出现列车晚点。针对高铁列车晚点动态调度问题,引入调整策略控制参数,以列车总晚点时间最小和列车总晚点数量最少之和为目标,建立了高铁列车动态调度非线性规划模型。为提高求解效率,利用动态变化不可行解比例控制参数,提出基于双适值的改进粒子群算法。以南京南到沧州区段实际运行数据为例,将所提粒子群算法与基本粒子群算法、改进遗传算法进行了比较,仿真结果表明了所提算法的优越性。在此基础上深入研究了调整策略控制参数为固定值和动态变化值时的粒子群算法优化效果,仿真结果表明调整策略控制参数值在权重随迭代次数前增后减情况下的求解效果最好。

关键词：突发事件运行图动态调度粒子群算法

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基于相似性检测的选矿指标趋势监控系统

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控制工程 2020年第S01期27卷 32-39页

作者：于潇然徐泉初延刚丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110004

选矿工业过程具有流程长、工序多、生产指标多的特点,为了最大化地减少生产过程中不必要的损失,提高产品质量和生产效率,需要对生产指标进行趋势监控,以便对异常工况做出预测,使工作人员及时根据工况做出决策。针对多维指标存在线性相... 详细信息

选矿工业过程具有流程长、工序多、生产指标多的特点,为了最大化地减少生产过程中不必要的损失,提高产品质量和生产效率,需要对生产指标进行趋势监控,以便对异常工况做出预测,使工作人员及时根据工况做出决策。针对多维指标存在线性相关性的特点,提出了基于主成分分析与DTW的多维生产指标相似性检测方法,用于检测生产指标趋势是否异常,同时结合数据可视化技术,构建了基于相似性检测的选矿生产指标趋势监控系统。该系统采用了相似性检测的方法,从历史运行数据中提取出不同异常工况的特征数据,利用可视交互技术,构建出表征不同异常工况数据特征的样本库,并对生产指标实时趋势进行相似性匹配,实现对生产指标趋势的监控与异常工况的预测。最后,该系统成功应用于某选矿厂生产指标监控中,提升了生产监控的智能化程度。

关键词：趋势监控相似性检测生产指标选矿可视化

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