催化裂化反应再生系统的分散鲁棒控制

本文叙述了所开发的催化裂化装置反应再生系统一种分散鲁棒控制策略。讨论的问题是,在过程动力学特性不完全已知的情况下,寻求一分散控制器,使得即使当过程特性发生摄动或存在干扰时,系统均具有令人满意的动态性能。此项开发仅以过程的静态增益阵和一些简单的“在线”整定试验即获得了分散控制器,并改进了 Davison (1978)所提出的控制结构。最后,成功地将该技术应用于一个大型催化裂化生产装置。结果表明,此分散鲁棒控制系统具有满意的动态性能和鲁棒性,使反应器温度的方差与最大偏差分别从1.90℃与9.7℃降为0.91℃与4.0℃。     

一种改进的自适应路由算法

在研究了自适应蚁群算法的基础上。提出了一种改进的自适应蚁群算法，利用计数器来协调网络拥塞和资源有效利用网两者间的矛盾。仿真和分析结果表明。该改进算法简单而有效。对于拥塞和最优路径两者在网络中的协调工作可以比较好的解决。     

一种基于结构优化SRAMS的传感器故障诊断方法

针对基于具有最大敏感性结构化残差的传感器故障检测与诊断方法（SRAMS）在设计影响矩阵时只考虑故障编码的可分离性，而没有考虑故障诊断的快速性和灵敏性的缺点，给出了故障敏感度和故障诊断灵敏度等指标，并提出了两种影响矩阵的优化设计算法。将本文方法应用于催化裂化过程传感器故障检测与诊断，结果验证了故障诊断效果优于原有的SRAMS。     

基于线性化模型的汽油调合过程动态优化

针对现有的调合模型复杂且参数难以获取、优化算法繁琐的缺陷,引入动态优化思想,将汽油调合优化过程分解成若干个短周期,对每一段短周期内汽油辛烷值等质量指标进行线性化处理,建立了一种汽油调合线性动态模型。结合实际工艺背景,对汽油调合优化目标函数和约束条件进行了数学描述,并将其转换成简单的线性规划问题。与此同时,运用在线分析技术获取调合过程当前工况下的调合汽油和组分油的质量指标,用于实时更新优化模型。仿真结果表明:基于线性化模型的汽油调合过程动态优化方案在在线分析仪精度达到要求的情况下,能很快、精确地跟踪质量指标目标设定值,实现调合汽油质量指标的卡边控制,并提高调合利润。     

加热炉热效率软测量与内模控制

对于加热炉热效率的控制,其关键问题在于寻找到一种有效可靠的热效率在线软测量方法.本文在深入分析加热炉燃烧机理的基础上,提出了一种完全基于温度而不依赖氧化锆在线分析仪和燃料燃烧热 的热效率在线估计模型,很好地解决了热效率实时测量无法长期稳定运行的难题,并在此基础上设计了加热炉热效率内模控制系统.现场实施表明,该控制系统不但具有满意的控制性能,而且运行稳定可靠,可长期运行.     

区间参数不确定系统优化的可行性分析

针对过程工业系统的特点,以区间参数表示的不确定非线性系统的优化问题转化为一 个极大极小型优化命题,并结合遗传算法和常规非线性优化方法对其可行性进行了分析.最后, 通过计算示例表明了上述方法的有效性．     

基于M估计器的支持向量机算法及其应用

训练样本的准确性对回归分析模型有很大的影响,然而训练样本中难免会出现一些造成分析模型失效的奇异点。 为克服奇异点对回归模型的影响,本文提出了一种基于M估计器的支持向量机（M-SVM）。它采用M估计器的目标函数代替最小二乘支持向量机（LS-SVM）目标函数中的残差平方和,同时提出了M-SVM的迭代求解算法,并将该算法应用于含有奇异点的低维仿真数据回归和汽油近红外光谱定量分析中。实验结果证明,相比于其他的支持向量机,M-SVM具有更好的稳健性和分析精度。     

基于多项式滤波算法的自适应稳态检测

提出一种基于多项式滤波的自适应稳态检测方法.该方法采用滑动窗口方法对当前窗口内的数据进行多项式滤波,根据滤波后的多项式的一次项系数的大小判断测量信号的稳态与非稳态,而滤波窗口长度可根据训练样本自适应地确定.与现有方法相比,基于多项式滤波的自适应稳态检测方法具有实现简单、运算速度快、适用于信号的在线自动稳态检测.通过非绝热连续反应釜的仿真验证了本方法的有效性.     

重整汽油在线拉曼分析系统开发与工业应用

针对催化重整装置的优化需要,研制开发了一套新的在线拉曼分析系统。系统硬件由采样单元、分析主机以及连接两者的远距离光纤构成;系统软件包括光谱获取、非线性模型计算和数据通信等部分。该系统已应用于某一工业重整装置,以实现对重整汽油研究法辛烷值(RON)与其他关键参数的在线分析。通过连续九个月的现场运行表明系统运行良好,包括RON在内的分析数据可以快速反映重整反应器温度和其他操作条件的变化。RON在线分析的重复性误差为0.015个辛烷值;非线性模型预测复相关系数为0.990 9,标准预测误差为0.31个辛烷值,平均绝对值误差为0.26个辛烷值。运行结果表明:拉曼分析系统可以为工艺装置的操作优化提供准确而重要的检测参数。     

过程控制工程课程教学体系的优化

结合现代社会对过程控制工程技术人员的需求与现有自动化专业课程的设置,我们改进了过程控制工程课程的教学目标与相应的教学内容,并进一步优化了课程的教学体系,强化了控制系统设计与综合应用实施等教学环节。近年来的实际教学效果充分体现了该教学体系的完整性与先进性,对培养自动化专业人才的创新能力与实践能力作用显著。