炼油生产调度研究现状与挑战

调度作为计划层和执行层的纽带,是智能型工厂的主要组成部分.对此,从炼油生产装置调度的角度,对炼油调度问题进行综述与分析.首先对炼油生产调度建模问题的研究现状进行阐述,介绍目前该领域建模方面考虑的因素;其次,对炼油生产调度的各种优化方法进行总结综述;最后,结合目前的信息技术和智能制造的发展趋势,分析炼油生产调度所面临的挑战和未来的研究方向.     

马尔可夫跳变线性系统最优控制的研究现状与进展

马尔可夫跳变线性系统（MJLS）是一种具有多个模态的随机系统，系统在各个模态之间的跳变转移由一组马尔可夫链来决定。MJLS模型因其在表示过程中可以产生突变而更能精确的描述实际工程应用中的系统。近年来，MJLS的最优控制问题成为了研究的热点，动态规划、极大值原理以及线性矩阵不等式等成为了解决此类问题的主流方法。本文对MJLS最优控制领域的研究现状进行了综述。分别对一般情况下、带有噪声的情况下、带有时滞的情况下以及某些特定情况下的MLJS最优控制问题的国内外研究现状进行论述。最后进行了总结并提出MJLS最优控制领域未来值得关注的研究方向。     

动态滑模控制在EAF电极调节系统中的应用

针对电弧炉电极调节系统的非线性、时变、模型不确定、大滞后等特点,结合高阶滑模和动态滑模控制的设计思想为其设计了一种动态滑模控制器,即通过微分环节构成新的切换函数,将不连续项转移到控制的一阶中,得到本质连续的动态滑模控制律,并将其应用到电弧炉电极调节系统中。对系统的阶跃响应和跟踪特性分别进行了仿真,仿真结果表明,所设计的动态滑模控制器不仅能使系统具有良好的动态性能和较强的跟踪特性,同时能有效地抑制系统的抖振,达到控制系统的动态品质要求。     

协调的分布式决策虚拟企业风险管理模型

虚拟企业要取得预期的利润,就必须成功规避运行中的风险.考虑虚拟企业的分布性以及联盟成员之间关系多样性的特点,根据非合作完全信息静态博弈理论,采用分布式决策的思想对虚拟企业风险进行管理.针对各盟员构成非团队关系,并且不存在机会主义行为的虚拟企业,探讨了其风险管理的特点,以及在风险管理问题上各盟员之间可能达成的协作;建立了协调的分布式虚拟企业风险管理模型,给出了模型的求解方法,同时设计了相应算法对模型进行求解,并对解的不同情况进行了分析;另外还比较了不同协调原则下联盟总利润以及各盟员利润的变化情况.仿真分析表明,所提出的模型和算法,能在虚拟企业各盟员风险管理中起到协调控制的作用,达到“双赢”的目的.     

T-S模糊系统的有限时间控制

面向具有强非线性的复杂工业过程,利用T-S模糊模型逼近原非线性系统,把T-S模糊模型逼近非线性系统存在的误差描述成有界时变的扰动,进而提出带扰动的T-S模糊系统的有限时间控制方法.首先,给出线性系统有限时间有界性的一个充分条件,与现有结果相比,该条件具有较小的保守性,并可以处理扰动是时变的情况;然后,提出T-S模糊系统有限时间镇定控制器的设计方法;最后,给出基于线性矩阵不等式(LMI)的控制器设计算法,并通过数值算倒演示所给方法的有效性.     

考虑生产与发电的蒸汽配置计划问题

如何提高蒸汽系统整体的运行效率,减少蒸汽的放散损失,对于钢铁企业的节能减排、降低吨钢成本意义重大.针对蒸汽系统中不同类型的汽源设备运行方式差别较大的特点,以某大型钢铁企业蒸汽系统的实际运行为背景,建立了多汽源、多用户、多产品、分时的动态配置线性规划模型.该模型将不同汽源设备组成的系统作为一个整体进行研究,以更实际更直观的蒸汽发电量最大为目标,并利用约束从客观上保证了余热汽源的充分利用.最后根据现场数据,利用CPLEX得到了最优解.     

改进FCM在交互式图像分割中的应用

为解决由于自然纹理的干扰而导致的分割图像边缘模糊问题,对模糊C均值聚类算法进行改进并应用于交互式图像分割中。用户通过输入种子点来获得目标和背景的主要特征,并将输入的种子点作为聚类中心点;提出全局空间相似性度量标准并引入Gabor能量滤波器来计算图像中各点到聚类中心的距离;算法首次引入边缘密度概念定义权重因子,根据图像特点,自适应地计算图像中任意一点的纹理特征和颜色特征在特征空间中所占比例,使得到的特征更加准确地描述图像的本质属性。对具有自然纹理背景的图像进行仿真实验,应用两种性能指标来比较本文所提算法与随机游走算法的分割精度。实验结果表明,本文算法分割精度高于模糊聚类和随机游走算法。     

随机环境下带有私人信息的单机能力分配策略

本文研究随机环境下考虑私人信息的单机能力分配问题.该问题中各部门的单位产品收益、需求信息及加工设备各时段的能力为私人信息,且各时段中产品的加工时间为随机变量.本文采用设备方与各部门协商的方法对问题进行求解,首先利用随机规划理论将能力分配问题清晰化,然后利用拉格朗日松弛和泰勒级数展开方法进行协商机制设计,接着给出基于偏转次梯度方法的协商参数更新法则,最后综合上述过程给出最终的问题求解算法.数值算例验证了算法的有效性并分析了关键参数对能力分配结果的影响.     

分布式非线性控制的回路小增益方法

近年来,分布式控制在控制及相关学科引起了广泛的兴趣.复杂的包含不确定性的非线性动力学在控制系统中普遍存在,而针对这种系统的分布式控制研究尚处于起步阶段.其中一个关键问题就是由分布式控制系统中信息交换约束与复杂非线性动力学的并存所导致的.近期相关研究表明,基于回路小增益定理的控制设计方法能够较有效地解决这类问题.本文重点回顾分布式控制回路小增益方法的近期主要结果,给出了一种分布式非线性控制器的系统化设计方法,并在此基础上指出若干未来研究方向.     

基于GMM的多模态过程模态识别与过程监测

多模态复杂过程的多变量、多工序、变量时变性以及模态转换时间不确定等多种原因, 导致面向多模态生产过程的监测问题十分复杂. 对此, 基于高斯混合模型的监测方法, 结合定性知识和定量知识, 解决了多模态过程监测中离线数据模态划分、稳定模态和过渡模态的监测模型建立以及在线数据的模态识别等关键问题, 最终实现了对多模态过程的监测.