可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的建模及分散控制

针对具有多变量、非线性、强耦合和不确定性的可逆冷带轧机速度张力系统,提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的全局积分滑模自适应反步分散控制方法.首先,采用机理建模方法,建立了相对完备的可逆冷带轧机速度张力多变量耦合系统的数学模型.其次,将各子系统的耦合项和不确定项看成外扰,通过构造的ESO对其进行动态观测,并分别引入所设计的全局积分滑模自适应反步控制器中进行补偿,速度张力系统实现了有效的动态解耦和协调控制.理论分析表明,所提出的控制方法能够保证滑模面的渐近稳定和闭环系统的渐近跟踪性能.最后,基于某1422mm可逆冷带轧机速度张力系统的实际数据进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.     

基于P-graph的乙烯裂解原料调度建模与优化

乙烯工业不同的裂解装置间存在着设备、技术上的差别，每一种原料在乙烯工厂不同炉型或工艺的裂解装置的乙烯产品收率、能耗也存在着差别。随着新的乙烯工厂的投产，需要同时运行台数众多的差异化裂解装置，从而为通过优化调度乙烯裂解原料实现提高物效、降低能耗提供了空间。对于此类工厂间原料调度及能耗优化问题提出了一种基于P-graph的建模和优化方法(scheduling generation based on P-graph, SGBP算法)，该算法通过P-graph本身提取过程结构信息的能力，在加速求解的同时，保留了次优解集。之后以两个实际的乙烯厂为研究实例，采用提出的SGBP方法实现了原料调度的建模和优化，该方法与MINLP优化算法的对比分析验证了提出方法的优势：(1)可以同时提供较为丰富的最优解与次优解方案；(2)提出方法的最优结果与MINLP的优化效果相当；(3)优化后的整体能耗下降明显，为生产计划人员选择可采用灵活的原料调配方案提供了多种可选择的运行方案。     

随机非线性和部分转移概率未知时马尔科夫系统的H1控制

研究上述系统时: 1) 利用了非线性的概率分布信息; 2) 利用了转移概率中已知部分和未知部分的关系. 利用李雅普诺夫泛函方法和线性矩阵不等式方法, 本文得到了使得系统随机稳定的充分条件并得到了相应的反馈控制增益. 文中最后给出的例子表明了所建立模型和分析方法的有效性.     

高速列车振动监测数据的广义维数特征提取

为监测高速列车的运行状态,采用多重分形分析列车振动监测数据,提取一种基于多重分形理论的广义维数谱参数(谱最大值Dmax、谱最大值与最小值之差△D和谱均值-D),以3种广义维数谱参数作为特征量,实现对列车正常状态、空气弹簧失效、抗蛇行减振器失效和横向减振器失效状态的表征.实验结果表明,Dmax、△D和-D均能够表征高速列车的运行状态且具有一定稳定性,为高速列车运行状态的识别提供了一种有效的方法.     

新法合成磷酸锌锂及其多重数据挖掘

对合成磷酸锌锂的新方法进行了研究.以磷酸锌铵和碳酸锂为原料经室温固相反应得到前驱体,接着让这一前驱体在高温下保温晶化得结晶形态的磷酸锌锂.基于均匀设计试验方案以及数据挖掘技术的应用,研究了研磨时间、保温时间、保温温度对磷酸锌锂晶体合成的影响.XRD表征的结果表明,用最佳工艺条件合成得到的产物为63 nm的LiZnPO4,且产物产率高达99.5%.实验成功地同时优化控制了磷酸锌锂的组成及产率,从而得到比较纯净的、结晶态的磷酸锌锂晶体.     

聚乙烯生产技术及其催化剂的研究进展

阐述了当今世界聚乙烯（PE）催化剂，即铬系、钛系、茂金属和非茂金属单活性中心催化剂技术的发展，推动了PE生产过程和产品的技术进步，PE生产工艺和催化剂技术的进步使PE的性能进一步改进，更易于加工成型。新的生产技术主要包括：双峰PE生产技术、反应器新配置技术、冷凝态和超冷凝态技术等。通过对国内PE生产技术进步、催化剂的研发和装置国产化现状分析，指出与国外相比还存在较大差距，对今后我国PE工业的发展提出了建议。     

非仿射非线性离散系统的数据驱动二阶滑模解耦控制

针对传统二阶离散滑模变结构控制方法很难应用于模型未知系统的问题,提出了一种数据驱动二阶滑模解耦控制算法.该控制算法采用数据驱动的策略,运用系统的I/O数据,实时计算二阶离散滑模控制(2–DSMC)律.同时,运用观测器的思想,在控制器设计中引入离散扩张状态观测器(DESO),在线估计系统各回路间耦合、不确定性和外部扰动,进一步实现系统的解耦,改善控制品质.最后的理论分析和仿真结果表明,所提出的方法对于一般带有扰动和不确定性的非仿射非线性离散多入多出(MIMO)系统具有较好的解耦效果、渐进收敛的稳定性和较强的鲁棒性.     

Optimal periodic forcing of nonlinear chemical processes for performance improvements

Unsteady-state periodic operations can improve the optimal steady-state performance of nonlinear chemical processes. To examine if the optimal periodic operation is proper and to obtain the optimal forcing functions subject to various control and state constraints it is suggested in this paper to convert the problems into a form which is suitable for constrained nonlinear programming. The adopted numerical optimization method is based on employing the control parametrization technique and is thus capable of dealing with the problem of multiple input forcings and obtaining optimal forcing functions and/or parameters while subject to general constraints. Besides, it provides information about to what extent the process performance can be improved by adopting the optimal periodic control.     

Studies on miscibility in homopolymer/ random copolymer blends by equation of state theory

The miscibility of poly(methyl methacrylate) (PMMA) and styrene-acrylonitrile random copolymers (SAN) blends was investigated on the basis of the Flory—Orwoll—Vrij equation of state theory. To obtain the equation of state parameters (P*, V*_sp, T*: characteristic parameters), the pressure—volume—temperature (PVT) behaviour was measured for PMMA and a series of SANs with various acrylonitrile contents. The exchange energy parameter X_ij was also calculated by fitting the theory to some phase diagrams of PMMA/SAN blends. The Flory—Huggins interaction parameter χ was separated into two contributions based on the equation of state theory for mixtures: the exchange energy term χ_inter and the free volume term χ_free. Both the temperature and copolymer composition dependences of χ_inter and χ_free were estimated by calculations using the equation of state parameters. There exists a region in which χ_inter is negative, leading to a miscibility window in PMMA/SAN blends. However, the immiscibility at high temperatures in the blends cannot be explained only by χ_inter; it is caused by the free volume contribution, χ_free. The miscibility window behaviour in PMMA/SAN blends may be explained within the framework of the equation of state theory.     

安全苛刻系统自动化测试的形式化语义模型

安全苛刻系统的可信性需求典型而迫切,其可信性评估和验证具有测试依赖性.安全苛刻系统一般是复杂系统,手工测试实际上不可行,发展自动化测试手段是必然趋势.针对安全苛刻系统测试过程自动化中存在的高阶协同、实时和时序性,以Ambient演算、CCS演算、论域理论等为基础,给出测试过程的高阶协同定义,建立一种层次化演算模型,为测试过程提供一种信息化和自动化手段.模型通过对被测产品、测试设备与测试任务的抽象与组织,给出安全苛刻系统测试过程自动化的工作模式.最后,通过扩展标记转换系统定义,给出高阶协同行为的收敛性和正确性的证明,论证了模型的可计算性,验证了安全苛刻系统测试的可自动化.模型已应用于航天器的自动化测试中,并成为航天器测试行为的日常工作规范.