数字协调控制系统的软件设计与实现

本文探讨了用微机分散控制系统实现火电厂机炉协调控制的方法,并以分散控制系统WDPF为例,针对国产(引进技术)300MW机组,编制与实现了机炉协调控制的应用软件。对火电厂应用微机分散控制系统有实用意义。     

单元机组中按给定模型实现机炉负荷协调的设计方法

就目前看,前馈——反馈复合控制系统仍是单元机组实现机炉负荷协调控制的基本型式,但设计方法还不甚完善。本文选取协调关系以Moore系统为基础,依据解耦理论建立了单元发电机组按给定模型实现机炉负荷协调的设计方法。设计实例及其仿真结果表明,这个设计方法是合理、可行的。     

直接能量平衡(DEB)协调控制系统参数整定

为提高可再生能源消纳能力,电网要求火电机组优化协调控制系统提高发电负荷响应能力,而锅炉侧控制器参数整定是协调控制系统调试的重点和难点。利用亚临界机组简化非线性动态模型,针对DEB控制方案,推导出机侧闭环炉侧开环状态下燃料量对DEB热量信号的传递函数,并提出依据此传递函数直接计算锅炉侧PID控制器参数的方法。仿真实验证明,应用该方法进行参数整定的DEB控制系统,抗AGC指令扰动、燃料量扰动能力及鲁棒性明显优于典型炉跟机协调控制系统。     

强迫转自然循环一体化压水堆协调控制策略

一体化压水堆系统使用直流蒸汽发生器,通常具有强烈的耦合特性和复杂的非线性,强迫循环转自然循环过程引入大的冷却剂平均温度设定值变化不利于系统控制和反应堆安全。针对以上问题,本文提出一种先进的协调控制策略来实现强迫循环转自然循环过程的自动控制,并改善其动态特性。依据模糊逻辑理论,采用协调控制器协调2种底层控制器,分别为模糊控制器和PID控制器,实现反应堆功率控制系统、稳压器压力控制系统和给水控制系统的协调控制。针对强迫循环转自然循环的过渡工况,将常规PID控制策略作为协调控制策略的对比方案。仿真结果表明:本文所提出的协调控制策略优于常规PID控制策略,能够更快速、平稳地实现强迫循环到自然循环的工况转换,有利于提高核动力装置的机动性和灵活性。     

基于干线车流排队特性的相位差优化模型

基于相邻信号交叉口的车流到达特性,分析了干线协调控制的内在机理,协同考虑车流运行至下游交叉口的6种状态,将延误分为车队头部受阻、车队尾部受阻和车流顺畅3类。针对各种状况下关联交叉口间的排队集结与消散,计算排队长度,并将排队长度引入延误计算过程,建立了干线协调控制相位差优化模型。选取青岛市长江路干线5个相邻信号交叉口群进行模型验证,明确了关联交叉口相位差与延误的定量关系,确定了以延误最小为目标的相位差。结果表明,相位差模型提升了干线协调控制系统的优化效果,延误时间平均减少27.70%。     

基于专家规则的模糊控制器的仿真研究

结合一个机炉非线性模型,设计了一种炉跟机协调控制方式,对主汽压力控制回路采用基于专家规则的由ＰＩ类型模糊控制器和ｂａｎｇ－ｂａｎｇ控制器构成的智能控制器;对功率控制回路采用ＰＩ类型模糊控制器。通过仿真研究证明,控制效果明显优于两回路均采用传统ＰＩＤ控制器的控制系统。     

桥梁两端交叉口信号协调控制的优化设计

为提高桥梁两端交叉口的通行能力,减小桥面上车辆排队长度以及排队车辆的制动和启动对桥梁使用寿命的影响,以建瓯市水西大桥以及两侧的3个交叉口为研究对象,以排队长度、平均行程速度为目标评价指标,应用Synchro仿真软件对现有的信号协调控制方案进行分析与评价,并根据高峰时段的交通量和交通管理措施,采取"分时段、分方向"的信号协调控制优化策略,建立优化的信号协调控制系统。通过对比分析优化前后信号协调控制系统的交通效益指标,可知早高峰时段水西桥东西两端桥面上的排队长度分别缩短63.64%和52.94%,自东向西的平均行程速度提高20.48%,晚高峰时段桥面上的排队长度分别缩短56.52%和9.76%,自西向东的平均行程速度提高95.65%。     

采煤工作面采煤机和输送机分级协调控制系统的研究

采煤工作面的采煤机和输送机的传统调节方式是分立控制的,本文从系统工程学观点出发,结合计算机控制技术和液压控制技术,提出了对采煤机和输送机进行分级协调控制的多目标优化决策新策略,并完成了相应的实验研究。理论分析和实验研究结果表明,采煤机和输送机采用分级协调控制算法进行综合协调和控制是可行的,多目标优化决策策略具有良好的鲁棒性和满意的控制品质。     

基于和声搜索算法的主动配电网无功优化

为了提高主动配电网的运行水平和经济性能,以分布式电源和传统无功补偿装置出力为控制变量,建立以电压偏差最小为目标函数的优化模型,通过和声搜索算法进行无功优化,计算出各节点电压、系统网损及其对应的控制变量。最后对改造后的IEEE33节点系统进行验证,与粒子群算法进行对比。结果显示:该数学模型可以实现对电压协调控制,降低网损,满足可靠性和经济性的要求,同时和声搜索算法提出的优化策略更具有协调性。     

炉跟机控制系统的不稳定性分析

本文应用了多变量控制理论中的Btistol-Shinkey方法,揭示了炉跟机控制系统的控制对象本身存在着结构上的不稳定性.因此,首先必须对系统的结构加以补偿,即在系统中加入补偿网络以改变系统结构特性,这样才能正确地设计出合格的协调控制系统。     

Multi-objective optimization of membrane structures based on Pareto Genetic Algorithm

A multi-objective optimization method based on Pareto Genetic Algorithm is presented for shape design of membrane structures from a structural view point.Several non-dimensional variables are defined as optimization variables,which are decision factors of shapes of membrane structures.Three objectives are proposed including maximization of stiffness,maximum uniformity of stress and minimum reaction under external loads.Pareto Multi-objective Genetic Algorithm is introduced to solve the Pareto solutions.Consequently,the dependence of the optimality upon the optimization variables is derived to provide guidelines on how to determine design parameters.Moreover,several examples illustrate the proposed methods and applications.The study shows that the multi-objective optimization method in this paper is feasible and efficient for membrane structures;the research on Pareto solutions can provide explicit and useful guidelines for shape design of membrane structures.     

气体分馏装置的流程模拟及多目标优化

研究了气体分馏装置的多目标优化问题,通过化工模拟软件PRO—II模拟气体分馏装置的静态模型,对其模拟数据进行提取后,结合多元线性回归理论对装置进行模型辨识,建立其多目标优化模型,以装置产品产量与能耗、产品回收与能耗作为目标函数进行多目标优化设计,采用非支配排序遗传算法（NSGA—II）对多目标优化模型进行求解,得到Pareto最优解集。优化结果表明,在相同的能耗下,可以通过优化操作条件提高装置产品产量和减少丙烯的排放量,从而增加装置产品产量的同时降低能耗。计算结果证明了此方法的可行性、有效性和通用性,为气体分馏装置以及其他分馏装置的优化设计和操作指导提供了有效的方法。     

基于GA的电力系统多目标模糊无功优化

针对传统无功优化的目标单一性,建立了以有功网络损耗和节点电压偏差均最小为目标的无功优化模型,采用模糊数学将不同量纲目标进行归一化,并转化为单目标模糊规划模型.鉴于多目标无功优化模型的复杂性,以及连续、离散控制变量并存,采用遗传算法搜索全局最优解.对某21节点系统进行了多目标无功优化分析,验证了该模型的可行性和优越性.     

优序法决策在工程项目评价中的应用

优序数法是多目标评价与决策方法之一，是科学且比较实用的项目决策理论．目前被广泛地应用在各种工业工程项目决策过程中．通过工程实例，对多目标决策优序法在应用过程中的基本原理和操作方法作了比较系统的介绍，井结合工业工程项目的可行性评价给出了应用的实例分析，同时，针对各种不同情况的工程在应用优序法时应注意的问题及解决问题的措施做了阐述．     

Multi-objective pigeon-inspired optimization for brushless direct current motor parameter design

Pigeon-inspired optimization(PIO) is a new swarm intelligence optimization algorithm, which is inspired by the behavior of homing pigeons. A variant of pigeon-inspired optimization named multi-objective pigeon-inspired optimization(MPIO) is proposed in this paper. It is also adopted to solve the multi-objective optimization problems in designing the parameters of brushless direct current motors, which has two objective variables, five design variables, and five constraint variables. Furthermore, comparative experimental results with the modified non-dominated sorting genetic algorithm are given to show the feasibility, validity and superiority of our proposed MIPO algorithm.     

基于TODIM和PROMETHEE II的概率不确定 语言双边匹配决策方法

针对概率不确定语言环境下的双边匹配决策问题,提出一种基于TODIM和PROMETHEE II的双边匹配决策方法。首先,根据TODIM方法计算各方主体间的损益值,进而计算各方主体间的优势度;再将优势度作为PROMETHEE II方法中的优先函数计算各方主体的流入量、流出量和净流量;接下来根据净流量计算各方主体对另一方主体的匹配满意度。在此基础上,构建双方主体满意度之和最大化且考虑双边匹配方案公平性的多目标匹配优化模型,并通过使用线性加权方法将多目标优化模型转化为单目标优化模型,利用LINGO11.0软件包进行求解,得到公平双边匹配方案。最后,通过政企双边匹配算例分析,验证了所提出匹配决策方法的可行性和有效性。     

基于群决策的综合利用水库运行方式研究

针对综合利用水库运行方式的特点,提出了一种基于群决策的多目标优化模型及求解方法。该方法首先应用约束法将多目标模型转换成多个单目标优化模型,采用动态规划法求出单目标优化模型的解,得到多目标优化模型的不劣解集,再运用群决策方法从不劣解集中寻找最佳均衡解。并将该理论和方法应用在紫坪铺水库优化运行中,计算结果理想,方法可靠有效。     

基于熵权的公路建设项目排序多目标决策分析

采用熵权与决策者的主观权重相结合的方法确定综合权重,运用多目标决策理论,建立了基于熵权的一种多目标决策方法对公路建设项目进行排序.该方法系统地考虑了决策方案目标集的客观因素和决策者的主观因素,使权重确定更加合理.然后再结合“理想点法”进行评价和排序.最后通过应用举例,说明应用该方法对公路建设项目进行排序更加科学可靠.     

基于模糊积分多元决策模型的房地产投资方案优选

在分析影响房地产投资方案因素的基础上,根据模糊积分的有关理论,对基于模糊测度的模糊积分加以改进,给出基于多层模糊积分的多元决策的房地产投资方案优选模型,并结合某房地产投资方案决策实例验证了该模型的可行性。对实例结果分析表明,在充分考虑影响房地产投资方案各种定性与定量指标的基础上,该优选模型可以更全面、客观地寻求最优房地产投资方案。     

考虑堆垛机加减速的节能自动立库设计

以料箱式自动立库为研究对象,考虑堆垛机实际作业中存在的加减速过程,以能耗、平均吞吐时间和成本的计算模型为目标函数,以货架数量、货格数量和堆垛机的运行参数为决策变量,建立自动立库存储区多目标优化模型. 采用2种方法求解该多目标的混合整数非线性规划模型问题：使用经典遗传算法进行求解,得到不同权重下的解集;使用非支配排序遗传算法求取pareto解,得到非劣解的解集. 这些解集是优化后决策变量的集合,根据这些参数组合可以确定存储区的大小,并辅助货架与堆垛机的选购. 依据该模型的优化结果,可以设计出规划更合理的自动立库存储区,可为节能自动立库的建造提供有效参考.