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.     

复杂工业过程运行的混合智能优化控制方法

工业过程运行的优化控制的目标是将反应产品在加工过程中的质量、效率、消耗的工艺指标控制在目标值范围内. 由于复杂工业过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出之间的动态特性具有强非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化而变化的综合复杂性,因此, 难以采用已有优化控制方法, 运行控制只能采用人工设定的控制方式. 由于人工控制不能及时准确地随运行工况调整设定值, 难以将工艺指标控制在目标值范围内, 甚至造成故障工况.本文提出了根据运行工况实时调整控制回路设定值, 通过控制系统跟踪调整后的设定值, 将工艺指标控制在目标值范围内的过程优化运行的混合智能控制方法. 该方法由控制回路预设定模型、前馈补偿与反馈补偿器、工艺指标预报模型、故障工况诊断和容错控制器组成. 在某选矿厂22台竖炉组成的焙烧过程的应用案例, 证明了所提出方法的有效性.     

分布式测量系统服务窗口动态调度方法研究

在网络制造环境下, 动态时间性能是测量系统的重要指标. 针对基于 CORBA (Common object request broker architecture) 和尺寸测量接口标准 (Dimensional measurement interface standard, DMIS) 的分布式测量系统 (Distributed measurement system, DMS), 根据多用户非抢占优先排队网络静态性能模型, 提出基于无穷小摄动分析的样本轨道划分方法, 建立测量系统服务窗口的动态调度算法, 实现测量系统的时间性能调优. 通过在一个制造工厂中进行的应用实验, 证明了此方法的有效性.     

基于XML的BOM生成系统

针对产品设计时零部件之间关系复杂、生成报表困难等问题,提出一种基于XML技术的物料清单(BOM)生成系统。用树状结构定义零部件之间的关系,采用XML文档存储各个零部件的信息和部件之间的结构关系。为保证产品数据在多个分散部门之间通过网络传输时的安全性,在建立产品数据库时对XML文档数据应用Rijndael算法进行加密,提高了系统安全。客户端对加密数据进行解密后,可以获得产品信息的完整XML描述,生成各种报表。该系统实际已应用于企业设计生产,取得了良好效果。     

磨矿过程的多变量模糊监督控制

针对磨矿过程的关键工艺指标-磨矿粒度难以用现有控制方法进行有效控制的难题,提出一种由模糊监督器、磨矿控制回路预设定模型和磨矿粒度预报器组成的磨矿过程多变量模糊监督控制(MFSC)方法.MFSC方法用于对磨矿过程进行监督,根据工况变化对回路控制器设定值进行调整.通过控制回路跟踪调整后的设定值,可将磨矿粒度控制在期望目标范围内.工业试验表明了所提出方法的有效性.     

一类切换模糊时滞系统的状态反馈控制

针对切换模糊时滞系统,根据平行分布补偿算法,设计了模糊状态反馈控制器.使用切换技术及单Lyapunov函数和多Lyapunov函数方法,给出了这一类切换模糊时滞系统渐近稳定的充分条件及切换律.仿真结果表明了方法的有效性.     

钴湿法冶炼萃取过程中的组分含量软测量

提出了一种钴湿法冶炼萃取组分含量混合建模方法.该模型由基于物料衡算关系的动态机理模型与基于萃取平衡实验数据的RBF神经网络模型组成.机理模型作为描述过程动态行为的整体框架,RBF神经网络用来辨识机理模型中的未知函数关系.在上述混合模型的基础上,还提出了一种模型校正策略,进一步提高了模型的精确性.将所建立的混合模型应用于实际湿法冶炼生产过程中,结果表明该方法具有良好的估计性能.     

基于模糊T-S模型的非线性系统的H∞鲁棒容错控制

研究一类具有不确定和时滞的非线性系统的H鲁棒容错控制问题.采用T-S模糊模型来描述非线性系统,在系统执行器失效的情况下,建立故障矩阵模型;通过引进自由加权矩阵,基于Lyapunov稳定性理论和LMI(线性矩阵不等式)方法,给出系统H鲁棒容错控制器存在的充分条件,保证了系统的鲁棒稳定性,仿真实例验证了该方法的有效性.     

两台流水机器协调分解调度问题

研究钢管加工流程中一类新型两台机器流水车间调度问题,工件在第一台机器上加工后被分解成多个子工件.对于最小化最大完成时间的情况,给出一个多项式时间的最优算法;对于最小化最大完成时间与惩罚费用之和的情况,给出一个拟多项式时间的动态规划算法;对于考虑生产前运输的最小化最大完成时间的情况,分析了问题的复杂性.证明了第一种情况的最优算法可作为后两种情况的2-近似算法.数值实验表明了算法的有效性.     

一类不确定离散切换模糊时滞系统的鲁棒非脆弱控制

针对一类不确定离散切换模糊时滞系统,研究了在控制器增益存在摄动情况下的稳定性问题.利用切换技术和多Lyapunov函数方法,并以矩阵不等式形式给出了非脆弱状态反馈控制器存在的充分条件和切换律设计.最后通过数值仿真算例验证了设计方法的有效性和可行性.