焓差实验台远程测控系统开发

为了实现空调器与热泵机组等系统的远程检测，以焓差法空调性能测试装置为核心，开发了一个可对多种制冷空调设备进行实时在线监测的远程测控系统。该系统结合网络监控技术，与B／S技术有机结合，解决了测试系统分散与远程监测等问题，实现了集检测、网络通讯、测试于一体的功能。在共享硬件资源的条件下，该学院可远程完成对房间空调器、风机盘管、热泵热水器机组、冰箱制冷器具等制冷空调设备的多项性能测试实验。试验结果表明，该系统可实现不同制冷设备在不同的工况下，远程监控的稳定运行。     

煤泥流化床燃烧脱硫试验研究

以石灰石为脱硫剂，通过大型流化床试验台研究了钙硫比，脱硫剂粒度、床层温度等参数对煤泥流化床燃烧脱硫效率的影响，为实现煤泥流化床洁净燃烧提供依据。     

大规模过程系统优化标准算例库的建立

为了测试大规模优化软件求解性能,在改造序列二次规划(SQP)算法并开发出大规模非线性优化软件的基础上,建立了大规模过程系统优化的标准算例库.算例库根据不同的分类标准分为不同的算例集.算例库中既有测试优化软件鲁棒性、迭代次数等性能的小规模算例,又有测试优化软件计算时间、内存使用量等性能的大规模算例.算例中还有一些具有流程应用背景的大规模优化实例,用于检验优化软件对实际问题的求解能力.大规模标准算例库的建立为开发高效大规模优化软件提供了有力支持,同时也可以为相关领域的研究者提供帮助.     

无偏模型预测控制综述

无偏(静差)模型预测控制(Model predictive control, MPC)的设计目标是使被控变量渐近地跟踪设定值, 这类控制方法直接关系到闭环系统的跟踪性能和抗扰性能.由于可以有效处理不可测扰动、模型失配等, 无偏MPC具有很强的工程应用价值, 但是在理论方面并没有得到充分重视.近30年来, 围绕无偏MPC的原理、分析和设计展开了一系列的研究工作, 并取得了系统性的研究成果.当前的一些研究结果大多分散在不同的参考文献中, 缺少全面的梳理和呈现.本文的主要工作包括回顾常见无偏控制方法, 综述当前无偏MPC的研究进展, 并探讨一些潜在的研究方向.     

乙烯脱丁烷塔智能操作优化方法研究

考虑乙烯生产过程中实时操作优化特点,在建立精馏塔严格机理开放式方程优化模型的基础上,提出了基于简约空间序列二次规划(RSQP)算法的精馏塔智能操作优化方法.该法根据精馏塔优化操作的实际性和实时性要求,对简约空间SQP算法进行了一些特殊处理,对收敛条件加入了一些智能化规则,使得优化算法综合考虑优化效益、优化求解时间和质量约束等方面.计算结果表明该法的计算效率高于基于Snopt和一般简约空间SQP算法的精馏塔操作优化方法,并且该方法更符合实时操作优化的要求.     

基于OPC的太阳能热水监测系统数据中心的设计

针对太阳能热水工程地域分布范围广、监控难度大等问题,研制开发一套基于OPC技术的远程监测系统。详细阐述了系统的总体方案和组成,介绍了OPC技术及其数据采集的基本原理,并采用OPC技术在C#.NET平台下用Windows Form窗体完成了远程监测系统数据中心的设计,实现数据中心服务器集中管理各现场监测终端,具有实时数据的采集、显示、存储以及故障报警等功能。通过实际应用表明,系统运行可靠、稳定,可以满足远程监控的要求,并可以在一些相关领域中加以推广。     

一种改进的热泵供暖系统动态实时优化策略

基于经济性目标的热泵供暖动态优化操作具有重要意义，但在操作区间内环境温度和模型参数变化的不确定性会对实际优化操控带来很大挑战。在完善热泵供暖系统模型的基础上，提出了一种改进的动态实时优化控制策略以改善系统的实际节能效果。该方法首先建立以压缩机和送水泵运行频率为控制变量的热泵供暖系统的非线性动态关系模型，并得到以24 h为周期、以综合性能指标最低为目标的动态实时优化命题。然后，在给定24 h环境温度预测情况下通过求解该优化命题得到热泵压缩机和送水泵的最优运行频率轨线，并以当前时间点的最优控制量对热泵供暖系统进行控制；接着，基于天气逐时预测和模型参数最新校验结果对环境温度轨线或者模型参数进行更新，不断地求解原优化命题以更新最优控制轨线，并不断地采用当前点的最优控制量对热泵供暖系统进行控制，直到当前时间点达到第24 h。实例计算结果表明：采用本文提出的方法可以进一步改善热泵供暖系统的动态优化操控效果，并能够很好地满足给定终端约束要求。本方法对于具有周期性和不确定参数的动态实时优化问题求解具有一定的借鉴意义。     

一种基于伪Wigner-Ville分析的动态优化问题网格重构策略

为了解决控制向量参数化方法逼近精度和计算时间之间的矛盾，提出了一种基于伪Wigner-Ville时频分析的控制向量参数化方法。该方法首先给定较少的网格进行第一次优化迭代，快速获得控制变量的大致轨迹。然后通过伪Wigner-Ville分析得出不同时间网格节点瞬时频率变化对性能指标的影响，籍此对原有网格节点进行重构，包括对时间节点的消除、细化。并且结合变时间节点控制向量参数化方法的思想，将瞬时频率为极大值时对应的时间节点作为待优化参数，与控制变量一同进行求解优化，从而找到准确的最优时间切换点。三个经典的化工反应实例用于验证所提方法，计算结果表明：与传统的控制向量参数化方法和文献结果相比，所提方法可以更有效地重构时间网格，找到准确的时间切换点，不仅计算成本低，而且计算精度更出色。     

大规模非线性优化软件包UniOptima的设计和开发

根据将SQP算法应用于大规模问题求解的两种改造思路,并结合目前这方面的研究成果,在M atlab环境下开发了大规模非线性优化工具箱Un iOptim a。Un iOptim a包括两个非线性求解器RSQP和THSQP,RSQP专门应用于自由度相对较小的等式约束优化问题,THSQP则应用于一般的非线性优化问题。本优化工具箱采用M atlab语言开发,并与M atlab优化工具箱保持了良好的兼容性,大大方便了用户使用。求解器中设有很多优化选项,用户可根据不同情况或不同需要选择不同的优化选项,增强了用户和程序的交互性。     

一种基于伪Wigner-Ville分析的动态优化问题网格重构策略

为了解决控制向量参数化方法逼近精度和计算时间之间的矛盾,提出了一种基于伪Wigner-Ville时频分析的控制向量参数化方法。该方法首先给定较少的网格进行第一次优化迭代,快速获得控制变量的大致轨迹。然后通过伪Wigner-Ville分析得出不同时间网格节点瞬时频率变化对性能指标的影响,籍此对原有网格节点进行重构,包括对时间节点的消除、细化。并且结合变时间节点控制向量参数化方法的思想,将瞬时频率为极大值时对应的时间节点作为待优化参数,与控制变量一同进行求解优化,从而找到准确的最优时间切换点。三个经典的化工反应实例用于验证所提方法,计算结果表明:与传统的控制向量参数化方法和文献结果相比,所提方法可以更有效地重构时间网格,找到准确的时间切换点,不仅计算成本低,而且计算精度更出色。