基于非线性动态模型的质子交换膜燃料电池故障诊断

为了对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统进行故障诊断以提高系统的安全性和可靠性,针对PEMFC系统的强非线性,在九阶状态空间模型的基础上提出一种滑模观测器实时生成残差,利用故障阈值检测法建立故障特征矩阵检测故障,进而为了隔离故障,引入相对故障敏感度函数建立理论相对故障敏感度矩阵,在系统运行时实时计算各故障相对故障敏感度与理论相对故障敏感度的欧氏距离,最小欧氏距离对应的故障则为系统发生的故障,结果验证了所提出的基于模型的故障诊断方法的有效性,且所构建观测器可以估计PEMFC系统中难以直接测取的状态变量,平均相对误差在6%以内。     

基于非线性动态模型的质子交换膜燃料电池故障诊断

为了对质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)系统进行故障诊断以提高系统的安全性和可靠性,针对PEMFC系统的强非线性,在九阶状态空间模型的基础上提出一种滑模观测器实时生成残差,利用故障阈值检测法建立故障特征矩阵检测故障,进而为了隔离故障,引入相对故障敏感度函数建立理论相对故障敏感度矩阵,在系统运行时实时计算各故障相对故障敏感度与理论相对故障敏感度的欧氏距离,最小欧氏距离对应的故障则为系统发生的故障,结果验证了所提出的基于模型的故障诊断方法的有效性,且所构建观测器可以估计PEMFC系统中难以直接测取的状态变量,平均相对误差在6%以内。     

一类不匹配不确定动态系统的鲁棒执行器故障检测与重构

针对一类不匹配不确定性动态系统,将不匹配不确定性的滑模控制方法与线性矩阵不等式（LMI）方法结合,设计一种新的鲁棒滑模观测器,提出了不匹配不确定动态系统滑模观测器稳定的充分必要条件以及LMI的存在定理,并证明了对系统不确定性以及外界干扰具有鲁棒性。无须对动态系统进行规范化处理,直接利用LMI方法求解鲁棒观测器增益矩阵,简化了滑模观测器设计过程。根据上述设计的鲁棒滑模观测器,应用等价输出误差介入原理和LMI方法,设计重构执行器故障的优化策略,提出在线获取故障信息的鲁棒执行器故障检测与重构方法,实现执行器故障的检测与重构。数字仿真验证了执行器故障重构方法的可靠性。     

化学反应器的神经元自适应观测和非线性控制

提出了一种基于神经网络的自适应观测和非线性控制策略,证明了自适应观测器的收敛件和非线性控制系统的稳定性,将其用于连续搅拌釜式放热反应器的浓度控制。根据可在线测量的反应温度,在线估计不可在线测量的反应物浓度和辨识Arrhenius指前因子,并利用重构的状态信息设计出带约束的非线性控制策略。仿真结果表明,观测器/控制器的组合提供了满意的闭环特性,证实了本文方法的有效性。     

关联向量机在微生物发酵传感器故障诊断中的应用

微生物发酵过程具有严重的非线性和时变性,有许多过程参数需要监控,因此发酵罐的传感器故障诊断显得尤为重要。为此提出了一种微生物发酵的故障诊断新方法,即两个关联向量机分别作为观测器和分类器。观测器用于估计某传感器所测得的参数值(文中以二氧化碳释放率为例)以便得到残差序列,分类器用于对残差序列进行分类。仿真结果表明这种方法是可以有效地诊断传感器的故障的。     

基于观测器的时滞系统故障诊断

针对状态含有时滞的故障系统,给出一种故障诊断设计方法。通过对系统设计未知输入观测器,利用观测的状态得到残差方程,从而诊断出时滞系统的故障,并能对传感器故障和执行器故障进行分离,最后给出故障诊断系统阈值的选取原则。     

应用非线性降阶观测器在线估计连续搅拌反应釜系统状态

本文以实际非线性连续搅拌反应釜(CSTR)为背景,利用 Lyapunov稳定性和指数可观系统概念,提出并设计了一种适合于工程实际应用的非线性降阶观测器,并实际用作实时在线观测估计CSTR系统的不可测状态。结果表明,这种观测器计算量小、结构简单、适应性强,且便于实时在线估算,即使系统处于随机干扰的环境,亦能获得满意的结果。     

基于广义状态观测器的催化裂化装置软仪表

与常规的输出校正软仪表不同,催化裂化装置软仪表的主导变量完全不可测,只能通过辅助变量进行在线校正,因此利用状态观测器构造催化裂化装置软仪表。催化裂化装置为指数1型广义非线性系统,理论分析证明,如果指数1型广义非线性系统在工作点线性化得到的广义线性变参数系统能检测,则可以通过线性化系统的在线极点配置来选取合适的状态观测器反馈增益阵,以确保广义状态观测器存在并在较大范围内是稳定的,从而保证软仪表对主导变量的在线估计值可以收敛于理论值。仿真结果表明,即使催化剂循环量为不可测输入变量,将其扩展为状态变量后,利用提升管反应器出口温度作为辅助变量进行在线校正,即可构成催化裂化装置软仪表完成对油品产率、催化剂循环量等不可测变量的在线估计,估计值能够稳定收敛到理论值并具有较好的动态性能。     

烟道气低浓度二氧化碳的变压吸附法富集研究

建立了3塔变压吸附分离装置,对烟道气中的低浓度二氧化碳(体积分数12%左右)的富集进行了实验研究,考察了吸附压力和吸附时间、置换压力和置换时间及解吸压力对产品气浓度和回收率的影响.结果表明:基于硅胶的PSA技术能够对炉窑尾气中的低浓度二氧化碳气体进行浓缩;吸附压力和吸附时间对变压吸附回收浓缩烟道气中低浓度的二氧化碳有着重要的影响,为了得到较高浓度的二氧化碳气体,吸附压力不能太低,不同的吸附压力下有着不同的最佳吸附时间;一定条件下提高置换气的流量和压力会提高二氧化碳气体的浓度,但是回收率会下降.     

状态估计技术及其在聚合反应器控制中的应用

介绍了在线检测技术和状态估计技术，及利用状态估计技术获取单体转化率、聚合物相对分子质量分布和组成等产品特性，实现聚合反应器的在线控制的应用。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

生物油的成分分析及物性测定

以添加FeCl2的ZnCl2-KCl混合熔盐裂解纤维素和秸秆,制得生物油。采用傅立叶变换红外光谱法和气相色谱-质谱法分析生物油的成分。结果表明,生物油中成分复杂,含有氧元素、多种有机化合物,主要包括酮类、醛类、酚类及羧酸类等。测定了20～80℃生物油的密度和粘度,发现生物油的密度与温度呈较好线性关系,而生物油的粘度均大于水的粘度,且不同熔盐体系对秸秆生物油的粘度无较大影响。     

Effect of degree of deacetylation of chitosan on the kinetics of ultrasonic degradation of chitosan

The objective of the study was to explore the effect of the degree of deacetylation (DD) of the chitosan used on the degradation rate and rate constant during ultrasonic degradation. Chitin was extracted from red shrimp process waste. Four different DD chitosans were prepared from chitin by alkali deacetylation. Those chitosans were degraded by ultrasonic radiation to different molecular weights. Changes of the molecular weight were determined by light scattering, and data of molecular weight changes were used to calculate the degradation rate and rate constant. The results were as follows: The molecular weight of chitosans decreased with an increasing ultrasonication time. The curves of the molecular weight versus the ultrasonication time were broken at 1‐h treatment. The degradation rate and rate constant of sonolysis decreased with an increasing ultrasonication time. This may be because the chances of being attacked by the cavitation energy increased with an increasing molecular weight species and may be because smaller molecular weight species have shorter relaxation times and, thus, can alleviate the sonication stress easier. However, the degradation rate and rate constant of sonolysis increased with an increasing DD of the chitosan used. This may be because the flexibilitier molecules of higher DD chitosans are more susceptible to the shear force of elongation flow generated by the cavitation field or due to the bond energy difference of acetamido and β‐1,4‐glucoside linkage or hydrogen bonds. Breakage of the β‐1,4‐glucoside linkage will result in lower molecular weight and an increasing reaction rate and rate constant. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3526–3531, 2003     

Process of acceleration of filtration of viscose

Conclusions It is significant that the purification on a single passage of viscose through porous ceramic corresponds to the result of a two-stage filtration of it in industrial filter-presses with standard fillings.Kiev Combine. Kiev Technological Institute of Light Industry. Translated from Khimicheskie Volokna, No. 3, pp. 20–22, May–June, 1969.     

Approximation of temperature dependence of the modulus of elasticity of glass

A refined nonlinear value of the main parameter of a material, i.e., the elongation modulus versus the instant temperature value, was suggested for introduction into the computational algorithm of tempering stresses.