基于存量知识和神经网络的直流锅炉可扩展建模方法

电站直流锅炉是一个具有显著非线性、时变和耦合特征的复杂工艺过程,往往难以得到精确的数学模型。充分考虑直流锅炉的复杂动态特性与设计、运行数据密切相关的实际特点,将分布式神经网络结构和存量知识相结合构成的可扩展模型可以明显提高整个模型的精确度和泛化能力,并在所配套的虚拟DCS仿真平台上印证了这种模型的有效性。     

我国铝电解槽计算机仿真技术的研究发展及现状

铝电解槽的多物理场仿真及在线动态仿真分析研究对铝电解槽大型化、微机过程控制化的开发、优化设计、生产启动和运行管理具有重要的指导意义.文中阐述了铝电解槽物理场模型和计算方法的发展过程及主要的商业化分析软件,列举了21世纪以来我国科研工作者在铝电解槽电、热、磁、流体和应力场仿真及智能多模式控制系统领域的重要科研成果.文中分析了我国铝电解槽多物理场及在线动态仿真的研究现状与发展前景,并提出了未来我国在铝电解槽计算机仿真研究领域亟待解决的问题,即磁流体全槽模型的建立与分析;多物理场同一计算平台的耦合解析;铝电解槽的全息仿真技术、在线动态仿真技术以及焙烧启动方式、材料属性对铝电解槽运行影响的研究分析;强适用性、参数化建模应用软件的开发.     

先进的煤粉喷吹动态模型

介绍了最新的用于高炉煤粉喷吹(PCI)的非线性动态模型.开发了一个针对当前最新PCI喷吹站的新的模拟方法.模型考虑了所有的物理动力学定律以及与数字控制系统(DCS)相联的气动传输变量.模型在同样的用于工业级设备控制的DCS中实时运行.验证采用了专为检验模型设计的最新质量流量计,此设备新引入的检验变量展示了基于动态模型的热量、压力曲线和颗粒速率模型的功能.凭借一个现代控制策略,模型主要用于提高煤粉流量控制的稳定性,同时防止低速高固气比条件下喷枪的阻塞.     

用于精密控制的直线磁通切换永磁电动机的暂态性能分析

提出了一种适用于精密控制的新型直线磁通切换永磁(LFSPM)电机的动态dq数学模型.通过采用有限元法对LFSPM原型机进行数值仿真,分析该电机的运行原理并计算其反电动势、磁链等电磁参量.仿真和测量表明,该电机的反电动势和磁链均按正弦规律变化,并且在运行时具有与直线表面永磁电机(LSPM)相似的磁链变化规律.在此基础上,提出了该电机的动态dq数学模型,建立了电机的控制仿真模型.仿真结果与在基于DSP控制实验平台上测得的结果进行比较,验证了所建数学模型的正确性和有效性.该模型可用于该类电机的设计优化和控制性能方面的研究.     

DCS控制在电除尘系统中的应用

集散控制系统(DCS)较之计算机直接控制系统(DDS),由于具有信息和操作管理集中而控制分散化、软硬件模块化、组态设计方便、控制功能更加完善、人机界面友好丰富、利用了局域网通信技术以及可靠性高等优点,得到了普遍的应用.本文介绍上海安伏激光电子电气设备有限公司开发的电除尘器DCS系统.其操作站由以Windows NT或2000为平台的PC机、操作员键盘和工程师键盘组成,其控制站由远程I\O及总线及支持,用于信号处理,模拟量调节和顺序控制等,应用方便运行可靠.     

八钢热电25MW机组电气控制系统技术特点

随着计算机技术的发展和应用,分散控制系统(DCS)在电厂得到越来越多的应用,DCS系统侧重于锅炉、汽机自动化控制,与机炉有关的电气设备,由DCS完成逻辑连锁控制;电气系统的测量、保护动作、整定、事故追忆等由电气ACS系统完成。介绍了八钢热电厂电气DCS和ACS系统的设计特点,并提出了今后电厂电气DCS的发展趋势。     

ReSim:一个面向可重构处理器的仿真平台

针对可重构处理器ReMAP(reconfigurable multimedia array processor)面向视频高清编解码提出的灵活互联、计算资源密集、易于扩展的结构优化需求,提出了一个基于模块化分层设计、时钟周期精确的可重构处理器仿真平台ReSim.该仿真器基于3级软件框架层次搭建,设计了可快速仿真多种互联结构的互联模块、多种计算模型的控制模块等模块化功能单元,结合时钟驱动模块对全局系统结构的运行驱动,可快速搭建可重构处理器的目标仿真模型,验证其正确性和有效性,精确评估计算性能,具有可视化、易于调试的特点.经实际测试表明,ReSim对可重构处理器ReMAP-2架构的系统评估与验证予以良好的支持.     

计算机云平台控制系统设计在金属冶炼中的应用

为了提高金属冶炼与信息传输速率,本文选取DCS/PLC作为核心控制器,利用智能设备/仪表等装置采集金属冶炼现场数据,通过标准总线/非标准总线传输至处理层,利用人机界面组态开发设备操控功能模块,构建了计算机云平台控制系统。系统仿真结果表明,本系统的智能水滴算法可以提高冶炼速率,且云平台具有提高数据传输功效。     

多源固废协同焚烧BIM管控平台搭建

多源固废协同焚烧BIM平台的搭建,集合项目参建各方进行协同管理,可提高项目管理水平及实现高标准的BIM/CIM数据交付。本文介绍了BIM管控平台搭建的主要依据、原则及目标,梳理了BIM管控平台的搭建,包括云桌面及数据共享平台的构建、BIM软硬件平台的组成,阐明了BIM工作流程,并从环卫信息模型的划分、模型几何表达精度、模型单元的信息深度介绍BIM模型的设计及创建。     

三山岛金矿开采环境生成与预测研究

为了保障开采设备在采场内安全作业,需要实时获取采场的应力、应变、位移等采场物理环境数据。针对三山岛金矿地下规模化无人采矿技术,开展了试验采场环境生成方法研究。采用三维激光扫描仪扫描得到试验采场空间形态的点云数据与彩色图像信息,处理后得到试验采场的空间环境;采用采场环境感知装置连接多类型光纤光栅传感器,完成集群试验采场内物理环境数据的实时采集和存储,进而得到作业采场范围内的开采环境。通过分析已回采采场物理环境数据变化情况,建立能够快速预测临近采场物理环境变化的预测模型,对开采装备的安全运行和试验采场的安全生产具有指导作用。     

燃气热电联供机组动态模型及仿真

依据基本的质量平衡和能量平衡原理,分析了燃气燃烧、锅炉蓄热、过热器差压、汽轮机动态的特点,并针对机组压力、发电功率,建立机组在较大范围变工况运行下简化的非线性动态模型。模型采用机组稳定运行工况点的数据确定静态参数,利用汽轮机调门开度扰动和燃料量扰动实验确定动态参数。在确定武钢集团热能电站热电联产机组动态仿真模型后,采用Simulink平台对该机组进行动态仿真。结果显示,该模型可对武钢热电联产机组变负荷动态进行较为准确的预报,误差控制在±10%以内,简单实用,具有良好的工程应用性。     

基于关联关系的仿真模型实时智能推荐方法

当全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)分布式仿真环境中共享的模型数量非常多时,检索模型和配置仿真任务将成为一个比较复杂的工程.为提高仿真模型选取和仿真任务配置的效率,设计了一套针对GNSS分布式仿真环境中仿真模型的实时智能推荐方法,方法中首先定义了模型关联关系和接口形状的概念,然后提出了一种条件约束下的频繁模式树(FP-tree)结构,并从理论上分析了该结构在检索任务量方面的减少程度,设计并推导了模型关联关系度的计算方法,以及整套智能推荐方法的运行流程.推荐方法在GNSS分布式仿真环境中进行了仿真验证,仿真结果与传统智能推荐方法做对比分析,分析结果表明,该方法针对仿真模型推荐时运行时间短,推荐结果准确度高,能够实时为用户推荐合适的模型.      

自适应阈值估计的MS模型仿真建模

提出了一种改进的模拟电路多信号模型(MS模型)的仿真建模方法.采用Monte-Carlo方法实现电路的仿真,以获取电路特征的统计数据,利用经验公式法确定Monte-Carlo仿真的分析次数,可以减少仿真时间开销;同时,根据统计数据检验该特征的统计分布情况,再以此为依据采用自适应方法确定该特征的阈值估计区间,从而提高模型精度.最后进行了实例分析,验证了该建模方法的有效性;并从仿真时间与建模精度两个方面进行了性能比对,说明其具有的优势.     

多Agent联合灭火救援作战仿真

将多Agent理论和技术应用于联合灭火救援作战的研究,构建了多Agent联合灭火救援作战模型框架,实现了联合灭火救援组织指挥相互之间的信息交换,显示了互相影响的行动过程.对系统中指挥Agent、作战Agent和环境Agent进行描述,定义Agent之间以及Agent与环境之间的交互规则,来描述系统的相互关系,给出了多Agent的协同算法,并构建了联合灭火救援仿真模型.最后用多Agent软件工具集和通用软件平台（SWARM）,采用JAVA语言编程,进行了模拟仿真,对文中构造的模型及相应机制进行了功能验证.      

关于智能化钢厂的讨论——从物理系统一侧出发讨论钢厂智能化

 钢铁工业是典型的流程制造业,制造流程是其物理特征。通过对钢铁制造流程内在特征的研究,阐述了对钢厂智能化的认识,探讨了推进钢厂智能化的思路及其内涵,包括智能化设计、智能化物流、智能化物质流/能量流/信息流的组织与调控、智能化经营和服务等。指出流程型智能化制造的物理系统要以动态-有序、协同-连续运行为其网络结构及程序优化的导向,并以此物理系统（流程系统）为本体与智能化信息网络系统融合,实现全厂性动态运行、管理、服务等过程的自感知、自决策、自执行和自适应。智能化钢厂的建设,需要深刻理解制造流程动态运行过程的物理本质,构建起植根于流程运行要素及其优化的运行网络、运行程序的物理模型,进而构建全流程网络化、层次化信息流模型。钢厂智能化不只是数字信息系统,必须高度重视物理系统的研究,必须是有物理输入/输出的物质流网络、能量流网络和信息流网络“三网协同”的信息物理系统。钢厂智能化既要重视数字化信息网络系统的研发,更要重视制造流程（物理系统）中物质流网络、能量流网络的结构优化和运行程序优化,通过以制造流程物理系统结构优化和数字化信息系统相互融合来实现钢厂智能化。     

3-RPC型并联精密定位机构设计与分析

文中设计了一种新型空间3-RPC型全柔顺并联精密定位机构并对其进行了仿真分析.基于螺旋理论对3-RPC型并联机构进行了构型分析,由各支链的运动螺旋求解出其反螺旋,通过得出的机构自由度进而对该机构空间几何约束条件进行了分析;结合并联机构及拓扑优化理论提出了该柔顺机构的优化模型,采用拓扑优化理论对全柔顺并联机构进行了优化设计,设计出一种不同于传统并联机构的新型全柔顺并联机构;建立了机构的三维模型并在ANSYS有限元分析软件中进行了静力学仿真验证.仿真结果表明,驱动该机构运行时其位移及应力分布合理,终端动平台能够达到微纳米级定位精度要求,从而验证了该设计的可行性和有效性.      

全数字飞行仿真平台的设计与实现

为便于对飞行器建模和控制等理论技术进行演示和验证,采用软件工程的概念设计并实现了一种通用的研究型可视化飞行仿真平台.首先,基于面向对象的思想设计了仿真平台的总体结构和各个主要功能模块,建立了飞行器运动/动力和飞行控制模块的数学模型,并为其设计了模式化的接口,使平台可适用于多飞行器多控制策略下的飞行仿真.为获得较高的仿真真实度,建立了风切变、紊流的飞行干扰模型.然后,在各模块设计的基础上,基于.Net框架和Direct3D绘图编程接口实现了飞行仿真平台.最后,在PID飞控规律下,通过跟踪矩形航迹进行仿真实验.结果表明,该平台具有良好的可操纵性和逼真度,实时输出的飞行参数较为准确、全面,符合预期.     

DCS控制系统在余热发电锅炉中的应用

分析了原余热发电锅炉仪表控制系统存在的问题,介绍了改造后的DCS控制系统的构成、功能、硬件设计、软件设计以及控制方法。投运后的DCS控制系统能够满足生产要求,其控制精确,保证了锅炉正常安全供水。     

基于信息物理深度融合的钢铁流程动态调度技术

钢铁流程动态调度对钢铁全流程跨工序紧凑连续、动态有序运行非常重要。概述了钢铁流程动态调度技术现状，针对其面临的对象描述难、优化求解难、变化适应难3个难点，提出了对应的解决方案，即采用多智能体建模和数字仿真技术、采用规则与优化算法相结合进行迭代优化的方法、采用分场景不确定优化方案；构建了基于信息物理深度融合的钢铁流程动态调度平台，介绍了基于平台的动态调度运行过程，从协同规则、流程仿真和动态甘特图3个方面探讨了动态调度的信息物理融合方法和技术。该技术可提升钢铁流程动态调度系统的多目标全局优化水平，增强其对复杂工况的适应性。     

株冶集团沸腾炉监控系统成功升级

日前,株洲冶炼集团有限责任公司质量保证部成功地将两台沸腾炉计算机监控系统升级完毕并投运,写下了株冶生产过程控制史上的新篇章。1#,2#沸腾炉及余热锅炉DCS(数据采集)计算机系统,担负着监控锌焙烧龙头———沸腾炉系统近50个生产关键工艺参数的任务,是锌焙烧生产的中枢神经。该系统已安全运行多年,并屡创同行新高。随着现代信息技术的飞速发展,沸腾炉及余热锅炉DCS的相关硬、软件设备特别是软件系统已很难得到生产厂家的技术支持(生产厂家早已升级换代),软件核心部分一旦出现致命问题,将导致沸腾炉生产的全线瘫痪。2005年以来,这种事…