PTM不确定性的间歇过程优化补偿控制策略北大核心CSCD

过程迁移模型是实现数据不足情况下间歇过程高效建模的有效方法。然而,相似过程之间的差异性和模型不确定性因素,加剧了模型与实际过程之间的不匹配程度。针对过程迁移模型中不确定性问题,提出一种基于修正自适应优化和自校正补偿的策略。首先,利用基于修正自适应策略的批次间优化逐步消除相似过程之间的差异所产生的负面影响。然后,采用自校正补偿策略进一步补偿通过批次间优化得到的次优设定值。此外,模型更新时添加了数据剔除,提升了后续的优化效果。最后,利用草酸钴合成过程的仿真实验,验证了所提方法的有效性。     

间歇生产过程的优化方法和控制策略综述

间歇生产过程是流程工业的重要组成部分,因其特有的灵活性和高效性,被广泛应用于食品、化工、制药、冶金、造纸等行业,其优化与控制问题也被广泛的研究.间歇生产过程的非线性和重复性,给优化和控制既带来了机遇又带来了挑战.本文总结了近三十年来间歇生产过程常用的优化方法和控制策略,并且从间歇生产过程的特性出发,分析了优化和控制的难点,讨论了未来可能的发展方向.     

间歇过程的批内自优化控制

针对间歇过程的实时优化问题, 提出了一种基于自优化控制的批内优化方法. 以测量变量的线性组合为被控变量, 在单批次内跟踪控制被控变量实现间歇过程的实时优化. 根据是否在间歇过程的不同阶段切换被控变量, 给出了两种自优化控制策略, 对每种策略又分别提出两种设定轨线选取方案. 为求解这些情形下的最优被控变量(组合矩阵), 以最小化平均经济损失为目标, 推导了组合矩阵和经济损失之间的函数关系, 分别将其描述为相应的非线性规划问题. 在此基础上, 进一步引入了扩张组合矩阵, 将这些非线性规划问题归纳为求解扩张组合矩阵的一致形式(扩张组合矩阵具有不同的结构约束), 并推导得到了其中一种方案的解析解计算方法. 以一个间歇反应器为研究对象, 验证了方法的有效性.     

间歇生产过程的自动机模型

在间歇生产过程中，过程的信息结构由离散状态和连续状态构成，本文以自动机为交互具，研究具有混合信息结构的间歇生产过程的描述，控制与优化等问题。     

间歇化工过程的能量综合优化策略

综述了三类间歇过程能量综合优化方法,分析了间歇过程的生产和用能特点.从间歇过程能量利用环节和能量回收环节相互制约的关系出发,提出了适用于间歇过程能量综合优化改进的一般方法,为精细化工过程的节能降耗提供理论指导.方法用于指导某聚酯生产过程的能量综合优化,取得了节能10%以上的效果,表明所提出的能量综合优化方法能有效指导间歇过程的全局用能优化改进.     

间歇过程操作单元模糊自适应控制器及应用

基于化工反应器间歇式生产过程听复杂特性,提出了一种结合多变量时序逻辑模糊自适应方法的控制器模型,并用于间歇过程操作单元的控制器设计,在实际应用中获得了满意的控制效果。     

间歇过程动态优化方法综述

间歇过程的动态优化近年来引起了广泛关注.针对近期主要的研究成果,综述了间歇过程动态优化中的数学模型、求解方法及控制架构等问题,介绍了间歇过程目前主要的操作优化方法,具体分析了含不确定性间歇过程的动态优化策略,总结了间歇过程常用的优化模拟计算工具.最后探讨了这一领域中值得进一步研究的问题和可能的发展方向.     

基于互信息操作变量曲线参数化的间歇过程批内修正优化

针对间歇过程批次内扰动影响最终优化效果的问题,提出一种基于互信息操作变量曲线参数化的间歇过程批内修正优化方法.首先根据操作变量与指标变量间互信息和相关系数划分出操作变量曲线上对指标变量作用近似的时段;然后,结合操作变量曲线的形态特征选择有代表性参数建立优化模型,以降低优化模型求解的复杂度.考虑到生产过程噪声干扰影响最终优化效果,在批次内设置决策点,并根据当前工况信息对决策点后未实施的操作变量曲线进行调整,以减弱批次内扰动对最终优化效果的影响.最后,将所提出方法用于某一化工厂双酚A结晶过程的优化研究,通过仿真结果验证了该方法的有效性.     

间歇过程操作单元模糊自适应控制器及其应用

基于化工反应器间歇式生产过程的复杂特性,提出了一种结合多变量时序逻辑模糊自适应方法的控制器模型,并用于间歇过程操作单元的控制器设计,在实际应用中获得了满意的控制效果     

产量要求不确定单产品周期间歇过程的最优化

探讨了产量要求不确定单产品周期间歇过程的最优化。通过分段积分的方法,解决了柔度的最优化问题,从而改进了现有的模型。同时通过一种改进的模拟退火算法的应用,解决了离散化设计尺寸的优化问题。同原模型相比,新模型更容易求解,并且不需要在固定柔度下求解,可直接得到全过程的最优解。     

甘油间歇生物歧化过程的动态优化

研究了甘油间歇生物歧化过程的动态优化。针对甘油间歇生物歧化过程的非线性过量动力学系统,首先在终端时刻是固定和可变两种情况下,分别以终端时刻产物1,3-丙二醇的浓度、终端时刻产物1,3-丙二醇的产率为目标函数,提出了三个动态优化模型;然后基于有限元配置法将甘油间歇生物歧化过程的状态方程转化为代数方程,从而得到动态优化模型的非线性规划形式。最后对提出的三个动态优化模型进行求解,并对所得优化结果进行了分析与讨论。与已有结果相比,获得了更高的1,3-丙二醇产率。     

基于S-RNPAE算法的间歇过程早期故障监测

针对具有多变量、非线性和高维度特点的间歇过程数据使得早期故障信号易被噪声干扰且故障幅值低导致故障监测效果不佳的问题,提出一种基于堆叠鲁棒邻域保持自编码(stack-robust neighborhood preserving autoencoder,S-RNPAE)的间歇过程早期故障监测方法.首先,通过$L_{2,1     

基于自适应多向独立成分分析的间歇过程监控的研究

针对间歇过程批次与批次之间,操作条件缓慢变化的特性,提出一种基于自适应多向独立成分分析(MICA)的监控算法。该方法首先用MICA法建模,然后在历史数据集中加入新的正常批次并剔除最早批次,逐渐更新模型,同时引入遗忘因子,提高对新过程特性的适应性。青霉素发酵过程的仿真结果表明,自适应MICA比MICA更准确地描述过程行为,并有效减少检测故障时的误报。     

化工间歇过程的时间Petri网模型和优化控制

针对化工间歇生产过程的特点及优化问题，本文提出用时间Ｐｅｔｒｉ网对过程建模，用动态规化方法对过程实行优化控制，并研究了该优化策略下的算法和控制设计问题。     

基于迭代粒子群算法的间歇过程优化

针对无状态和终端约束的间歇过程动态优化问题,将迭代思想与粒子群优化算法相结合,提出了迭代粒子群算法.算法首先将控制变量离散化,用标准粒子群算法搜索离散控制变量的最优解,并在随后的迭代过程中不断收缩控制变量的搜索域,使优化性能指标和控制轨线不断趋于最优解.为使优化轨线光滑平稳,算法采用三点线性平滑算子对每次迭代结果进行平滑滤波.算法简洁,可行,高效,特别是在系统梯度信息不可得的情况下更具实用性.对一个间歇过程的仿真结果证明了迭代粒子群算法可以有效地解决不含状态和终端约束的间歇过程动态优化问题.     

基于数据的间歇过程时变神经模糊模型研究

间歇过程的优化控制往往依赖于过程精确的数学模型,快速反应的市场要求使得数据驱动的建模方法被应用到了间歇过程的建模中.但常规的数据驱动建模方法在模型结构中没有考虑间歇过程具有重复性的特性,只是简单地将间歇过程作为一般的非线性结构进行处理.针对该问题,本文提出一种新颖的间歇过程时变神经模糊模型,将时间轴和批次轴的信息统一在...     

间歇生产过程优化调度的新方法

本文提出了间歇生产过程在线生产调度算法的评价指标，该指标较好地综合了间歇过程等待时间和操作单元闲置时间对经济效益的影响；并提出基于预测的短期生产调度在线校正算法ＰＯＭＡ，改进了以往算法的“近视“效应。仿真结果表明，ＰＯＭＡ算法具有很好的效果和很强的鲁棒性。该算法原理简单，对间歇工业生产过程优化调度具有较大的实用价值。     

基于FDA-KDE间歇过程在线监控

针对基于传统的多向主元分析(Multiway Principal Component Analysis,MPCA)方法用于间歇过程在线监控时需要对新批次未反应完的数据进行预估,从而易导致误诊断,且统计量控制限的确定是以主元得分呈正态分布为假设前提的缺陷,结合Fisher判别分析(Fisher Discriminant Analysis,FDA)在数据分类及非参数统计方法核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)在计算概率密度函数方面的优势,提出了一种FDA-KDE的间歇过程监控方法。该方法首先利用FDA求取正常工况数据和故障数据的Fisher特征向量和判别向量,获得Fisher特征向量的相似度:然后在提出偏平均集成平方误差(Biased Mean Integrated Squared Error,BMISE)交叉验证法确定KDE的带宽从而获得相似度统计量控制限的基础上,利用已获得的数据测量值对过程进行监控,避免了基于MPCA方法对未来测量值的预估;最后采用基于Fisher判别向量权重的贡献图方法来进行故障诊断。通过对青霉素发酵间歇过程应用表明,所提出的方法比传统的MPCA方法能更及时地监测出过程异常情况,更准确地判断异常发生的原因。     

产量要求不确定单产品周期间歇过程的最优化

探讨了产量要求不确定单产品周期间歇过程的最优化。通过分段积分的方法 ,解决了柔度的最优化问题 ,从而改进了现有的模型。同时通过一种改进的模拟退火算法的应用 ,解决了离散化设计尺寸的优化问题。同原模型相比 ,新模型更容易求解 ,并且不需要在固定柔度下求解 ,可直接得到全过程的最优解     

间歇过程企业面向项目管理的信息系统

提出了一个间歇过程企业面向项目管理的信息系统。它是由采有系统工程方法管理项目的企业组织结构模型和间歇过程现场管理的功能模型的功能模型集成，为应用现有的项目管理商品软件，推进计划、调度和过程控制的集成打下基础。