检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2018年第8期35卷 1126-1132页

作者：于淼刘建昌赵立纯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 鞍山师范学院数学与信息科学学院辽宁鞍山114007

基于连续鼠疫病模型,通过零阶保持器得到相应的离散模型.由于随机扰动的存在,提出相应的随机鼠疫病模型.设计卡尔曼滤波器,估计随机模型的状态变量以及降低噪声影响.采用核范数最小化方法代替奇异值分解,得到输入输出投影矩阵的低秩矩... 详细信息

基于连续鼠疫病模型,通过零阶保持器得到相应的离散模型.由于随机扰动的存在,提出相应的随机鼠疫病模型.设计卡尔曼滤波器,估计随机模型的状态变量以及降低噪声影响.采用核范数最小化方法代替奇异值分解,得到输入输出投影矩阵的低秩矩阵逼近.通过交替方向乘子法求解此优化问题,得到输出变量的最优解.根据世界卫生组织的非洲人类鼠疫病数据,利用本文提出的方法得到随机鼠疫病模型.仿真研究表明提出方法的有效性和精确性.

关键词：子空间辨识核范数随机模型卡尔曼滤波鼠疫病

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虚拟未建模动态补偿驱动的双率自适应控制

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自动化学报 2018年第2期44卷 299-310页

作者：杨天皓李健贾瑶刘腾飞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 北京矿冶科技集团有限公司信息技术与自动化研究设计所北京102628 国家冶金自动化工程技术研究中心沈阳110819

工业换热过程是蒸汽与循环水在换热器中进行热交换,使供水温度达到工艺规定的目标范围内的复杂工业过程.由于存在蒸汽压力、回水流量波动以及换热器内管壁结垢的扰动,导致被控对象模型参数发生未知随机的大范围变化,使控制器积分作用失... 详细信息

工业换热过程是蒸汽与循环水在换热器中进行热交换,使供水温度达到工艺规定的目标范围内的复杂工业过程.由于存在蒸汽压力、回水流量波动以及换热器内管壁结垢的扰动,导致被控对象模型参数发生未知随机的大范围变化,使控制器积分作用失效,造成内环蒸汽流量和外环供水温度波动,相互影响,甚至谐振.针对上述问题,利用工业换热过程运行在工作点附近的特点,用确定性低阶线性模型和虚拟未建模动态来描述被控过程.将自适应信号法与双率控制技术相结合,提出了以蒸汽流量为内环输出、以供水温度为外环输出的双率自适应控制器,并给出了该控制器的稳定性和收敛性分析.本文将工业换热过程机理模型作为被控对象,进行了半实物仿真.结果表明,对于工业换热过程,在模型参数大范围变化时,本文提出的控制方法可以将供水温度控制在工艺要求的目标范围内.

关键词：虚拟未建模动态补偿工业换热过程区间控制 PI控制

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数据驱动的工业过程运行监控与自优化研究展望

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自动化学报 2018年第11期44卷 1944-1956页

作者：刘强卓洁郎自强秦泗钊东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室中国沈阳110819 英国谢菲尔德大学控制系英国谢菲尔德S13JD 美国南加州大学化工系美国洛杉矶90089

现代工业过程向大规模、连续化、集成化方向发展,有必要对生产全流程运行的决策、协同控制、底层控制进行有效监控,也是当前国际控制领域的研究热点.本文首先分析了工业过程全流程运行监控的内涵与行业现状;其次,阐述了基于模型的控制... 详细信息

现代工业过程向大规模、连续化、集成化方向发展,有必要对生产全流程运行的决策、协同控制、底层控制进行有效监控,也是当前国际控制领域的研究热点.本文首先分析了工业过程全流程运行监控的内涵与行业现状;其次,阐述了基于模型的控制系统故障诊断与容错控制方法,以及数据驱动的异常工况诊断与自愈控制方法的研究现状,并指明了信息物理系统(Cyber-physical systems, CPS)时代智能安全运行监控与自优化的发展机遇;最后,论述了工业过程运行监控与自优化研究的新方向和最新进展,包括:1)数据驱动的决策、协同控制、底层控制多层面联合监控; 2)基于机理、数据、知识多源动态信息融合的异常工况诊断; 3)专家知识与控制手段相结合的协同层自愈控制; 4)数据驱动的运行动态性能分析与自优化; 5)支撑运行监控与自优化系统的实现技术.

关键词：复杂工业过程运行监控异常工况诊断自愈控制自优化

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再磨过程的基于信号补偿法的自适应串级控制

再磨过程的基于信号补偿法的自适应串级控制

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第30届中国过程控制会议（CPCC 2019）

作者：王兰豪柴天佑贾瑶东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室东北大学国家冶金自动化工程技术研究中心

赤铁矿再磨过程是以矿浆泵频率和补水阀门开度为输入,以给矿压力、给矿浓度和泵池液位为输出的复杂多变量非线性工业过程。由于受到一段磨选系统产生的矿浆浓度和流量大范围频繁波动干扰,导致再磨过程的动态特性发生变化,本文利用再磨... 详细信息

赤铁矿再磨过程是以矿浆泵频率和补水阀门开度为输入,以给矿压力、给矿浓度和泵池液位为输出的复杂多变量非线性工业过程。由于受到一段磨选系统产生的矿浆浓度和流量大范围频繁波动干扰,导致再磨过程的动态特性发生变化,本文利用再磨系统运行在工作点附近的特点,采用确定性线性模型和未知高阶非线性项来描述其动态特性,采用给矿压力内环PI闭环控制系统动态模型建立泵池液位外环的动态模型,将反映其动态变化的未知高阶非线性项用前一时刻的值及其变化率来描述,采用一步最优前馈控制律设计补偿前一时刻高阶非线性项的PI前馈控制器,利用可精确求取的前一时刻未知高阶非线性项的变化率、跟踪误差,设计了基于一步最优调节律的自适应补偿器,提出了基于信号补偿法的自适应液位外环PI控制器和自适应串级控制方法,通过性能分析和工业应用表明当该过程受到未知频繁干扰和模型参数发生未知变化时,所提控制算法在所有运行时间内可将泵池液位、给矿压力和给矿浓度控制在目标值范围内。

关键词：再磨过程自适应控制 PI控制串级控制

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流程工业智能优化制造

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中国工程科学 2018年第4期20卷 51-58页

作者：柴天佑丁进良东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 东北大学国家冶金自动化工程技术研究中心沈阳110819

本文在分析流程工业的特点、运行现状和国际智能制造发展状况的基础上,提出了我国流程工业智能制造的新模式——智能优化制造。在分析流程企业采用的由企业资源计划、制造执行系统、过程控制系统组成的三层架构和控制与管理信息化系统... 详细信息

本文在分析流程工业的特点、运行现状和国际智能制造发展状况的基础上,提出了我国流程工业智能制造的新模式——智能优化制造。在分析流程企业采用的由企业资源计划、制造执行系统、过程控制系统组成的三层架构和控制与管理信息化系统的发展状况基础上,提出了未来流程企业应采用的智能优化制造的架构和系统愿景功能,分析了实现愿景功能所需要攻克的关键共性技术和对自动化、计算机和通信、数据科学挑战的科学问题,提出了突出流程工业战略地位、实施战略规划与顶层设计等发展流程工业智能优化制造的建议。

关键词：流程工业智能优化制造发展愿景科学挑战

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一类带信号补偿驱动的非线性解耦控制方法

一类带信号补偿驱动的非线性解耦控制方法

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第30届中国过程控制会议（CPCC 2019）

作者：蒋兰张亚军柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室国家冶金自动化工程技术研究中心

针对多回路控制算法难以有效解决工业过程中一类非线性、强耦合以及常规解耦控制算法需要估计系统未建模动态的问题,本文根据工业过程往往运行在工作点附近的特点,采用低阶线性模型和未建模动态来描述复杂工业过程,并将未建模动态采用... 详细信息

针对多回路控制算法难以有效解决工业过程中一类非线性、强耦合以及常规解耦控制算法需要估计系统未建模动态的问题,本文根据工业过程往往运行在工作点附近的特点,采用低阶线性模型和未建模动态来描述复杂工业过程,并将未建模动态采用前一时刻的可测数据及其变化率来描述。在此基础上,首先针对低阶线性部分设计解耦控制器,并针对非线性部分分别设计消除前一时刻高阶非线性项的补偿信号和消除其变化率的补偿信号,提出了带有信号补偿驱动的的非线性解耦控制算法。该方法通过补偿信号对消了系统未建模动态的影响,不再需要对其进行估计,也不需要复杂的切换控制,简化了控制算法。最后,通过双容水箱系统的仿真实验以及物理实验,结果表明所提算法的有效性。

关键词：解耦控制未建模动态补偿一步加权最优控制多变量系统

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考虑客户时间偏好的第四方物流路径优化问题

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系统工程理论与实践 2018年第12期38卷 3187-3196页

作者：任亮黄敏王兴伟东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 武汉科技大学恒大管理学院武汉430081 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 4.武汉科技大学服务科学与工程研究中心武汉430081

为使第四方物流系统能够在不确定环境下为客户提供有效的运输方案,在一定费用投入下获得更高的客户满意度,研究考虑客户时间偏好的第四方物流路径优化问题.基于累积前景理论.以最大化总运输时间的前景值为目标,建立考虑客户时间偏好的... 详细信息

为使第四方物流系统能够在不确定环境下为客户提供有效的运输方案,在一定费用投入下获得更高的客户满意度,研究考虑客户时间偏好的第四方物流路径优化问题.基于累积前景理论.以最大化总运输时间的前景值为目标,建立考虑客户时间偏好的数学模型,并采用蚁群算法对模型进行求解,数值算例验证了算法的有效性.并且,将该模型与传统的期望值模型和期望效用模型进行对比,算例分析表明,考虑客户时间偏好模型可以更有效地描述客户心理行为,并适用于具有不同风险态度的客户群体,验证了模型的有效性.

关键词：第四方物流时间偏好路径问题累积前景理论蚁群算法

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钕铁硼企业生产工单组炉的最佳优先和变邻域搜索算法

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化工学报 2018年第3期69卷 1207-1214页

作者：刘业峰柴天佑沈阳工学院数控机床信息物理融合与智能制造辽宁省重点实验室辽宁抚顺113122 沈阳工学院机械与运载学院辽宁抚顺113122 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

钕铁硼生产企业的生产工单组炉问题是企业生产组织面临的首要问题,组炉结果的好坏直接影响企业的生产效率。本文基于生产工单组炉的实际需求,建立了组炉的目标、面临的约束和相应决策变量的数学模型。针对生产工单组炉的具体问题,提出... 详细信息

钕铁硼生产企业的生产工单组炉问题是企业生产组织面临的首要问题,组炉结果的好坏直接影响企业的生产效率。本文基于生产工单组炉的实际需求,建立了组炉的目标、面临的约束和相应决策变量的数学模型。针对生产工单组炉的具体问题,提出了基于最佳优先和变邻域搜索的生产工单组炉算法。该算法有3个组成部分,分别是确定生产工单组炉顺序的多层快速排序算法,生产工单组炉的最佳优先和变邻域搜索算法,不同牌号库存备料生产的规则的启发式算法。采用本文的算法,针对20个甩带生产工单的组炉问题,生产工单组炉的交货期偏差、各订单加工的优先级偏差和不同订单的牌号偏差和由58降低到42,下降率为27.59%;牌号的备料达标率由4个上升为6个,提高率为50%。通过对40个生产工单的组炉结果与人工组炉结果的对比,发现组炉结果减少2个炉次。将本文算法与改进的离散粒子群算法,和声变邻域搜索算法和自适应变邻域搜索算法的对比分析,也表明了本文算法的有效性,证明了所建立数学模型的正确性。

关键词：钕铁硼组炉最佳优先整体优化生产制造模型

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基于权重因子自校正的主汽温度外挂广义预测串级控制

基于权重因子自校正的主汽温度外挂广义预测串级控制

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第30届中国过程控制会议（CPCC 2019）

作者：王懋譞王永富柴天佑张晓宇东北大学机械工程与自动化学院东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室国家能源投资集团有限责任公司

针对锅炉主汽温度系统存在大惯性、大时滞、不确定扰动等复杂动态特性,使得采用传统串级PI控制出现超调量大、收敛速度慢等问题,本文提出了一种基于权重因子自校正的外挂广义预测串级控制器。本文首先采用模糊神经网络实时辨识面向控制... 详细信息

针对锅炉主汽温度系统存在大惯性、大时滞、不确定扰动等复杂动态特性,使得采用传统串级PI控制出现超调量大、收敛速度慢等问题,本文提出了一种基于权重因子自校正的外挂广义预测串级控制器。本文首先采用模糊神经网络实时辨识面向控制的主汽温度模型,然后设计了广义预测串级控制器。接下来本文对广义预测串级控制器中的权重因子进行动态模糊校正,进一步提高主汽温度系统动态响应速度和稳定性,通过对比仿真实验验证了广义预测(GPC-PI)串级控制器优于传统(PI-PI)串级控制器。最后考虑到电厂DCS实际系统已运行、安全问题以及风险责任等因素,将本文理想的(GPC-PI)串级控制方法改造成外挂广义预测串级控制(GPC-PI-PI)应用于电厂锅炉主汽温度控制,既保证了控制效果又规避了风险责任。

关键词：主汽温度广义预测控制模糊神经网络权重因子自校正串级控制

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基于蚁群算法的高速铁路调度模型研究

基于蚁群算法的高速铁路调度模型研究

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第30届中国过程控制会议（CPCC 2019）

作者：刘辉代学武俞胜平李宝旭李建明东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室中国铁路沈阳局集团有限公司调度所

高速铁路调度系统的正常运行是铁路运输质量与安全的保证,由于突发事件造成的晚点会对高铁调度系统的正常运行造成影响,使运行列车偏离计划运行图,所以要求高铁调度系统有能力减少列车的晚点时间,恢复列车计划运行图。为了帮助列车调度... 详细信息

高速铁路调度系统的正常运行是铁路运输质量与安全的保证,由于突发事件造成的晚点会对高铁调度系统的正常运行造成影响,使运行列车偏离计划运行图,所以要求高铁调度系统有能力减少列车的晚点时间,恢复列车计划运行图。为了帮助列车调度员在铁路调度过程中做出更好的决策,本文研究用蚁群算法来解决高铁调度问题。针对高速铁路模型,通过当前晚点列车的状态信息,经过蚁群算法仿真计算得出晚点时刻之后的列车时刻表,调度员通过自身调度经验以及算法仿真得到的结果,确定列车的具体到发时间。仿真结果表明列车按照算法仿真输出的列车运行图完成余下的路程可以充分利用站内与区间的冗余时间来减少列车的晚点时间,帮助调度员做出良好的决策,从而提高铁路的运输质量与安全。

关键词：高铁调度蚁群算法

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