柳钢300m^3高炉炉墙结瘤和炉缸堆积的处理

柳钢３号高炉于１９９６年３月炉况失常，高炉北面炉墙结瘤和炉缸堆积，采取了下部吹透，上部放开的措施，同时适当降低结瘤部位的冷却强度，维持较高的炉温，取得了炉况顺行，高炉煤气流分布合理，节焦增产的冶炼效果。     

柳钢300m~3高炉炉墙结瘤和炉缸堆积的处理

柳钢3号高炉于1996年3月炉况失常,高炉北面炉墙结瘤和炉缸堆积。采取了下部吹透、上部放开的措施,同时适当降低结瘤部位的冷却强度,维持较高的炉温,取得了炉况顺行,高炉煤气流分布合理,节焦增产的冶炼效果。     

预测铁水硅含量的TGARCH模型研究

在高炉炼铁过程中,铁水硅含量是表征炉温热状态的主要参数指标．本文利用包钢6#高炉2011年连续2个月的铁水硅含量700炉生产数据,将金融领域中预测股票波动的时间序列模型用于高炉铁水硅含量的预测中,建立了铁水硅含量的时间序列预测模型．该预测模型重点考虑了炉温的波动性、非对称,性、异方差性,克服了以往炉温控制模型只针对炉况较稳定时才能预测的缺陷．因此该炉温模型预测命中率达到80％,取得较好预测效果．     

高炉炉温预测控制的变系数回归模型

为更好地预测与控制高炉炉温的发展趋势，从高炉炉温控制的混合动力学方程出发，在将其差分离散的基础上，运用变系数回归的相关理论，建立了高炉炉温预测控制的变系数回归模型.同时运用加权最小二乘法对模型的参数进行估计，得到每一炉下具体的高炉炉温预测控制的回归模型.结合包钢6#高炉的数据进行预测控制模拟，取得了90%命中的预测效果.此外，还给出了每一预测时刻下控制变量、状态变量与铁水硅质量分数w(Si)之间的数量关系，为预测之后的控制奠定了模型基础.     

基于料面温度场特征的高炉炉况诊断方法

针对高炉(BF)生产过程中炉况状态难以诊断的问题,提出一种基于料面温度场特征信息的高炉炉况最小二乘支持向量机(LS-SVM)诊断方法.根据高炉炉顶红外图像和过程检测数据,采用信息融合技术建立高炉料面温度场.提取与炉况有关的料面温度场的特征信息,将特征信息作为炉况诊断模型的输入.采用最小二乘支持向量机构造炉况诊断模型,计算高炉运行状态.现场数据验证表明,该方法充分利用了温度场和炉况的关系,具有较好的诊断效果,能够有效地帮助现场操作人员及时发现异常炉况,稳定高炉运行.     

高炉炉况模糊诊断专家系统的研究

针对高炉炉况预测及故障（炉况异常）诊断问题，运用模糊数学方法，给出了一种模糊炉况预测数学模型。并以此数学模型为基础，基于人工智能理论，结合专家系统和模糊数学，提出模糊诊断与情景诊断相结合的炉况异常诊断方法。     

神经网络模型预报炉温的研究

高炉生产过程极其复杂,给炉温状态预报带来很大困难.文章提出炉温预报中的TD-BP神经网络模型,结合模型,对众多参数的重要程度进行分析,在分析各参数相关性的基础上确定炉温预报模型的输入参数,通过计算机仿真证明,取得较好的效果.     

高炉冶炼过程综合专家系统的开发

从高炉炉体状态，热状态和顺状态入手，开发了一个建立在人工智能和知识工程和模糊数学理论基础上的综合专家系统。该系统用C Builder实现并与现场生产画面结合，采用菜单操作方式，人-机界面方便灵活。在仿真系统上通过现场生产数据的调试与运行表明，该系统准确可靠，能给出高炉各种故障状态的预报和相应的操作指导，对各种炉况故障预报的命中率达80％以上。     

高炉冶炼过程综合专家系统的开发

从高炉炉体状态,热状态和顺状态入手,开发了一个建立在人工智能和知识工程和模糊数学理论基础上的综合专家系统.该系统用 C Builder实现并与现场生产画面结合,采用菜单操作方式,人-机界面方便灵活.在仿真系统上通过现场生产数据的调试与运行表明,该系统准确可靠,能给出高炉各种故障状态的预报和相应的操作指导,对各种炉况故障预报的命中率达 80%以上.     

威钢3~#高炉冶炼制度的选择分析

从威钢3＃高炉的原燃料条件、工艺设备水平出发,结合冶炼实践分析了适合该高炉炉况的冶炼制度的选择．     

基于QoS和距离感知的自适应协作差错控制机制

提出一种基于跨层交互的自适应协作差错控制策略,包括距离感知的中继选择和支持区分服务的服务质量(QoS)保障机制. 链路层采用混合自动重传请求(HARQ),物理层采用自动重传请求(ARQ),根据数据包传输特性建立马尔可夫链模型,感知性能进行中继选择;根据应用业务的多样性QoS需求,确定最佳差错控制方案. 仿真实验和数学分析结果表明,所提策略与传统ARQ和HARQ、协作ARQ和HARQ相比,在确保无线传感器网络传输高可靠性的同时缩短了时延并获得了较高吞吐率和能量效率.     

炼铁伴生能源联合循环系统热力学性能分析

针对富余煤气和烧结余热分散回收利用效果不显著的问题,提出一种炼铁伴生能源联合循环发电方法.通过系统整合,即将烧结余热引入余热锅炉,与传统的富余煤气燃气-蒸汽联合循环系统耦合,构成炼铁工序伴生能源联合循环系统,使炼铁工序中伴生的富余煤气和烧结余热资源梯级利用.基于能量平衡、平衡和能级平衡理论,对系统整合前后热力学性能进行分析比对.绘制出整合前后系统的能流图和流图,并计算出系统中各个组件的能损失和损失.结果表明：在富余煤气初参数和蒸汽侧热力参数均相同条件下,整合后系统能效率及效率分别较整合前提高了1.51%和0.64%,而能级差降低了11.8%.     

Investigation on hierarchical control for driving stability and safety of intelligent HEV during car-following and lane-change process

The longitudinal and lateral coordinated control for autonomous vehicles is fundamental to achieve safe and comfortable driving performance. Aiming at this for hybrid electric vehicles (HEV) during the car-following (CF) and lane-change (LC) process while accelerating, a hierarchical control strategy for vehicle stability control is proposed. This new approach is different from the conventional hierarchical control. On the basis of model predictive control (MPC) theory, a two-layer MPC controller is designed at the top level of the control structure. The upper layer is a linear time-varying MPC (LTV-MPC), while the lower layer is a hybrid MPC (HMPC). For the LTV-MPC controller, a control-oriented linear discrete model for HEV is established, which integrates the dynamic model with three degrees of freedom (DOF) and the car-following model. The lower-layer HMPC controller is designed on the basis of the analysis for HEV hybrid characteristics and the modelling for the mixed logic dynamic (MLD) model of the HEV powertrain. As for the bottom level, a control plant including the HEV powertrain model and the 7 DOF nonlinear dynamics of the vehicle body is established. In addition, the system stability is proven. A deep fusion of vehicle dynamics control and energy management is achieved. Compared with LC-ACC control and conventional ACC control, the simulation and the hardware-in-the-loop (HIL) test results under different driving scenarios show that the proposed hierarchical control strategy can effectively maintain lateral stability and safety under severe driving conditions. Additionally, the HEV powertrain output torque and the gear-shift point are coordinated and controlled by the HMPC controller.

     

Distributed multichannel medium access control protocol without common control channel for single-hop cognitive radio networks

A novel distributed cognitive radio multichannel medium access protocol without common control channel was proposed. The protocol divided a transmission interval into two parts for exchanging control information and data, respectively. In addition to evaluating system saturation throughput of the proposed protocol, a three-dimensional multi channel Markov chain model to describe the sate of the cognitive users (CUs) in dynamic spectrum access was presented. The proposed analysis was applied to the packet transmission schemes employed by the basic, RTS/CTS access mechanism adopted in the normal IEEE 802.11. Analyzing the advantage of the two methods, a hybrid access mechanism was proposed to improve the system throughput. The simulation results show that the experiment results are close to the value computed by the model (less than 5%), and the proposed protocol significantly improves the performance of the system throughput by borrowing the licensed spectrum. By analyzing the dependence of throughput on system parameters, hybrid mechanism dynamically selecting access mechanism can maintain high throughput.     

一种离散连续混成的时空事件驱动的CPS体系架构

为描述信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)中离散信息系统和连续物理系统交互融合的混成特性,基于混成自动机理论,结合多智能体系统(multi-agent system,MAS)和时空事件驱动方法,提出一种CPS体系架构.该架构用改进的混成自动机理论刻画了离散空间和连续状态混成的CPS体系架构的主体,同时定义了基于时空事件的CPS事件,设计了基于MAS的CPS端,并运用定义不同功能的CPS端和CPS事件驱动机制解析了CPS体系架构内部信息物理交互反馈过程.最后以车速调控系统为例,采用提出的CPS体系架构分析了协同驾驶过程中单一车辆内部速度调控的信息物理融合过程,并对其进行了形式化描述,实例的形式化过程表明提出的体系架构的有效性.构建的CPS体系架构为刻画CPS的本质特征提供了新的方法.     

混合动力系统节油影响因素

针对混合动力系统,在分析系统内部能量流的基础上,提出平均综合能量传递效率定义和系统的理论油耗计算模型. 结合混合动力系统的基本节油途径和计算模型,确定影响系统节油的因素并推导出各因素变化后的节油量与节油率计算模型. 为了验证提出的计算模型的正确性与实用性,以某CVT并联混合动力系统为研究对象,采用基于动态规划方法的全局优化算法,分析混合动力系统的节油潜力,对前述的各节油因素进行理论分析和定量研究,明确各因素对系统节油率的贡献度;在节油影响因素细节分析论证的基础上,考虑CVT并联混合动力系统各部件未来可实现的效率最大化,计算该系统的极限油耗.     

混合悬浮系统的无加速度传感器控制

为了降低悬浮能耗,在悬浮系统中加入了永磁体.设计了四点悬浮的混合悬浮模型车,系统基于专家PID控制,实现了四磁极的稳定悬浮.相对于常规的磁悬浮系统,由于控制中加入了专家系统,悬浮系统的响应速度明显增加,系统中只需要气隙传感器而无需加速度传感器.仿真和实验验证表明:所提出的控制策略,可以实现快速、稳定、精确悬浮.     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

现代温室温度混杂系统的建模

为了解决中国温室系统输入输出变量连续而环境控制设备动作离散的建模问题,通过将室外环境因子作为系统的连续输入量,天窗的开启和关闭状态作为离散变量,室内温度作为连续输出量,建立了温室混杂自动机的模型.首先采用有外源输入的自回归滑动平均模型描述每个子系统,其次,采用统计假设检验法与模型机理相结合的方法确定模型结构,然后,采用递推增广最小二乘法辨识模型参数,智能级监督模型参数的收敛性,最后,依据有限状态自动机的基本模型建立温度混杂自动机.采用实测数据进行仿真,该温度混杂自动机模型的拟合度可达90%以上,混杂系统控制的最大预测误差为2.8℃,能较好地预测温室温度系统的动态特性.     

基于递归小脑神经网络的模糊自适应控制

为解决一类不确定非线性系统控制问题,提出了小脑神经网络模糊自适应算法.将系统分为标称模型、参数不确定部分以及包含建模误差、干扰及未建模动态等在内的混合干扰项,用模糊自适应控制实时逼近系统各个不确定参数,用鲁棒控制消除混合干扰,并设计了递归小脑模型关节控制器作为观测器来对混合干扰的上界进行实时逼近.李亚普诺夫理论证明了控制算法可使系统一致有界稳定,微飞行机器人姿态控制仿真结果表明,控制算法改善了系统的动态性能及鲁棒性,研究结论对复杂非线性系统的有效控制提供了依据.