应用于污泥处理的等离子体动态匹配电源的研究

随着等离子体技术应用在污泥处理中的不断深入,对于等离子体电源性能的要求也越来越高,因此文中重点研究了污泥处理装置中的等离子体电源的动态匹配功能。采用三相不可控整流电路,IGBT全桥逆变电路,DC侧Buck斩波功率调节和频率自动跟踪算法的策略。最后通过Simulink对电源系统进行仿真,验证了系统的正确性和动态匹配算法的有效性。     

基于聚类选择k近邻的LLE算法及故障检测

针对化工过程在多种运行模式下多种流形结构具有不同最优近邻数问题,提出了基于聚类选择k近邻的局部线性嵌入(LLE)过程监控方法。使用LLE算法提取高维数据的低维子流形,通过局部线性回归得到高维数据空间到特征空间的映射矩阵;选择Silhouette指标作为聚类有效性指标评估嵌入空间样本信息的相似性,进而确定最优近邻数,根据映射矩阵构建故障监控统计量及其控制限,进行故障检测。最后将所提算法与其他经典算法应用于TE化工过程对比分析,验证了算法的有效性。     

基于逆向投影的全景泊车系统设计与实现

全景泊车系统利用安装在车身前后左右的4个广角摄像头实时采集周围的图像,并传送给图像处理设备进行校正、俯视变换和图像合成,最后在显示屏上形成一幅360°的全景俯视图。系统以处理器HI3520D和视频解码器NVP1918C为硬件核心,以鱼眼校正、投影变换和逆向投影算法为软件核心,最终实现实时显示无缝和清晰画面的360°全景泊车影像系统。     

三维电容层析成像传感器优化及循环流化床提升管轴向流动成像

由于多相流流动的复杂性和不透明性,对气固两相流循环流化床提升管轴向行为研究一直是亟待解决的难题。本文采用八截面三十二电极的三维电容层析成像（ECT）传感器,每个截面包含4个电极,分析了在不同轴径比（轴向长度与传感器内径之比）和不同电极覆盖率下的成像情况。仿真结果表明,当轴径比为8.3、电极覆盖率达到69%时,在保证成像质量的情况下达到最大的轴径比。开发了一套32通道的三维ECT数据采集系统用于流化床提升管流动成像,成像速度为每秒120帧。成像结果表明,当流化气速U_f为2.34m/s时,段塞流在加速上升到一定高度后,由于气速和颗粒速度差降低带来的曳力减小而破裂。本系统可以有效揭示循环流化床（CFB）的三维动态特征。     

分批补料反应过程的非固定终端经济优化控制

针对批次生产周期不确定问题,提出一种非固定终端的经济优化控制方法。首先采用经济模型预测控制方法,用收益最大化的经济型目标函数代替终端约束,并将批次生产周期纳入被优化变量,建立动态经济优化问题,并通过对每个控制变量进行有差异的参数化,将动态优化问题转化为非线性规划（NLP）问题;然后使用内点罚函数法求解含非线性约束的优化问题,得到的最优控制序列和最佳批次生产周期,可将不确定扰动带来的损失降低到最小。其次采用非固定预测时域的滚动时域控制方法,不仅提高多变量系统的协同控制能力,而且根据实时预测终端产品产量不断优化更新关键操纵变量的控制分段函数的分割数及控制序列,从而可灵活优化操纵变量和操作时间的轨迹。最后在苯胺加氢过程上进行了批次优化控制性能测试,测试结果表明,非固定终端的经济优化控制从批次的总生产效益角度来优化每个批次生产的操作条件,实现批次反应过程生产时间与经济效益的最优化管理。     

枕式包装机伺服控制系统的研究与优化

为了确保枕式包装机各项功能能够得到精确高效的运行,对神经网络控制策略进行了具体的研究。通过建模仿真,对比分析经典PID控制与神经网络PID控制的优劣,论证了神经网络PID的控制方法更有优势。在优化完成的基础上,开发出色标切功能。对包装机进行实际生产测试结果表明,整套系统在完成相应功能的过程中满足了稳定性和包装精度的要求,具有良好的应用价值。     

过程控制工程课程体系创新与教改探讨

高校化学工程和自动化专业过程控制工程方向的本科课程体系一般包含自动控制原理、过程工 程技术、检测技术、计算机控制技术等内容,并与工业生产过程特性和运行操作要求紧密结合,对培养具 有控制工程实践能力的自动化专业人才具有重要作用。文章结合国际工程教育认证标准,梳理了大连 理工大学和南京工业大学过程控制工程方向本科生的培养目标,在此基础上提出了一种灵活的过程控 制工程课程体系构建方案和三种课程体系创新模式,并以大连理工大学为例,介绍了该校过程控制工程 课程教学改革的有效措施及取得的成效。     

基于优化预测控制的VIENNA整流器研究

提出一种基于优化预测控制的VIENNA整流器设计方案,在其拓扑结构原理分析的基础上,对整流器参数进行优化设计。优化预测控制的外环控制是在功率预测控制基础上引入准比例谐振(QPR)电流控制,其内环控制采用无差拍控制。仿真和实验表明,该控制策略有效地实现了功率因数校正,直流输出侧具有较好的抗扰性、平稳性。     

基于恢复价值动态评估的配电网恢复控制决策

配电网停电后,停电场景、恢复进程和应急情况下的负荷职能等均会影响负荷恢复供电的紧急程度,通常根据待恢复对象自身的恢复价值静态设置其重要等级或重要度,这制约了有限恢复资源的精细化管理.为此,考虑冷负荷启动特性与负荷间职能耦合关系对负荷单位恢复价值的影响,考虑间歇性电源出力的可控性对电源恢复价值的影响,结合母线恢复为周边其他待恢复对象带来的潜在恢复价值,同时计及系统供电缺额、恢复代价和恢复操作的不确定性,提出了综合恢复收益、代价和风险的负荷及电源母线恢复价值动态评估方法.以此为基础,建立了配电网供电恢复多进程优化模型及分区并行恢复决策方法.最后,通过仿真分析验证了所提策略能够有效提高恢复资源的利用率.     

不同溶液浓度下气液两相介质阻挡放电特性实验及仿真研究

采用实验与仿真结合的方式研究高频激励下柱-板电极结构在不同溶液浓度条件下的放电特性.通过实验方式测量气液两相介质阻挡放电(DBD)的放电特性,得到了不同溶液浓度和外加电压幅值条件下的电学特性和发光特性.在此基础上,结合气液两相放电物理过程,建立了与本实验对应的等效电路模型,通过实验与电场仿真结合的方式确定了模型参数,并在Simulink中建立电路仿真模型.通过仿真得到不同浓度和电压幅值下的电压电流波形及Lissajous图形,经仿真与实验结果对比,验证了仿真模型的正确性.利用上述模型进一步提取实验中无法直接获取的放电参量,如气隙电压、液相电压、放电通道电流及能量占比等.结果表明:溶液浓度对于实验得到的回路电压电流波形及发光特性影响不显著,然而通过仿真发现,气相及液相消耗能量的占比受其影响较大.随着溶液浓度的升高,尽管气相和液相功率都增大,但液相功率增加速度更快,导致液相能量占比显著增加,而通过提升激励源电压可提高气相能量占比,从而在一定程度上抑制液相获得的能量.