工业有机污染物治理过程的多目标优化控制EI北大核心CSCD

工业有机污染物具有多相态共存、治理工艺复杂、治理成本高等特点.因此针对有机污染物的临氧裂解/催化氧化治理工艺,研究了一种基于改进的NSGA–Ⅱ的优化控制方法.首先,根据治理过程的工艺要求和设备操作参数,使用Aspen Plus建立了稳态模拟系统,并对关键控制参数进行了灵敏度分析.然后以最低的总能耗和最大的废水治理量为优化目标,使用改进的NSGA–Ⅱ优化处理过程的控制参数,获得一组帕累托最优解.最后,基于能量平衡设计了厂级有机污染物综合处理的能量自平衡控制方案,并进行动态模拟和实验装置测试.模拟和实验结果表明,该系统具有良好的动态响应性能,所设计的实验装置稳定运行状态下能耗低,净化效率高.     

SS型无线能量传输系统参数优化

针对无接触电能传输系统的性能优化问题,以串串(SS)型补偿拓扑为例分析了系统谐振频率和初、次级互感值对无接触电能传输系统性能的影响,并计算出满足最大传输功率、最大传输效率的相应参数取值;针对采用SS型补偿拓扑的感应耦合电能传输(ICPT)系统存在电容电压应力较大问题,引入电压应力系数,综合系统传输功率、传输效率,提出一种新型系统性能优化指标。系统在满足输出功率基础上,该指标还考虑到传输效率、电容电压应力、可靠性等。以此对ICPT系统的参数进行优化设计,在满足输出功率的基础上,相比最大能效积优化具有更高的传输效率及较小的初级电流应力。最后,通过仿真和实验证实了此处所提方法对优化ICPT性能的有效性。     

PTFE间歇聚合反应过程变周期动态经济优化控制

聚四氟乙烯(PTFE)间歇聚合生产模式可满足小批量、多用途以及高质量产品的市场需求。针对PTFE聚合过程存在强非线性和大时滞特性,提出了一种基于自由终端的动态经济优化控制方法。首先,将生产周期作为一个自由度纳入优化变量建立动态经济优化问题,采用改进控制变量参数化方法,控制输入被离散为可变长度的片状序列,便可将动态经济优化问题转换为非线性规划(NLP)问题;然后,采用基于梯度下降的内点罚函数法求解NLP问题,通过变周期预测时域的滚动优化控制方法优化控制输入和终端时间;最后将提出的变周期动态经济优化控制与传统PI控制、非线性模型预测控制进行对比测试分析,仿真结果表明本方法单位经济效益更高,生产周期更短,突显了间歇生产的灵活性。     

六面顶金刚石压机液压系统压力及超高压优化控制

针对六面顶人造金刚石压机的复杂生产流程要求，设计开发了六面顶人造金刚石压机液压系统的计算机控制装置．其中液压系统压力控制部分采用外置模拟式PI调节器，可根据生产工序的要求自动优化控制器设定值；超高压控制部分采用智能预测与纯比例控制相结合的控制策略，明显提高了人造金刚石压机的液压控制精度、该控制装置已投入实际运行，在改善产品质量品级方面取得了显著的经济效益．     

基于输出电流反馈控制策略的交流电压稳定器的研究与实验

介绍了一种用于解决配电系统中电压骤升、骤降及电压谐波等电能质量问题的动态电压稳定器,原理是通过串联逆变器注入补偿电压以消除电网电压的扰动,实现负荷侧电压的稳定。建立了基于平均状态空间方式的数学模型,讨论了控制策略,为提高装置性能,推荐了逆变器输出电流反馈的控制方法。实验结果验证了该装置的正确性和有效性。     

基于Markov参数整定的自适应迭代学习PID控制

针对半间歇反应过程参数时变问题,研究基于Markov参数整定的单神经元自适应迭代学习PID控制方法。首先建立二维迭代学习PID控制器(2D-ILC-PID),采用Markov参数法离线整定控制器的参数初值;然后在批次内采用单神经元自适应调节机制在线调节2D-ILC-PID控制器参数,同时利用批次间的重复特性更新控制输入提高迭代学习速率,有效提升控制系统跟踪性能。最后在环己胺制备反应过程进行仿真实验验证,实验结果表明提出的基于Markov参数整定的自适应迭代学习控制方法能够实现多时段反应器温度的精确跟踪。     

基于滑动时间窗的支持向量机软测量建模研究

提出了一种基于滑动时间窗的最小二乘支持向量机软测量建模方法，并针对某一工业共沸精馏塔成分估计问题，建立了合适的工业软测量模型。介绍了最小二乘支持向量机计算法和滑动时间窗的建立。并利用滑动时间窗内的数据进行系统的在线优化和周期性模型更新，提高了工业软测量模型的在线估计精度。研究结果表明，LS—SVM是一种有效的软测量建模方法。     

苯氯化侧反应精馏过程的系统设计与控制(英文)

The distillation column with side reactors (SRC) can overcome the temperature/pressure mismatch in the traditional reactive distillation, the column operates at temperature/pressure favorable for vapor-liquid separation, while the reactors operate at temperatures/pressures favorable for reaction kinetics. According to the smooth operation and automatic control problem of the distillation column with side reactors (SRC), the design, simulation calculation and dynamic control of the SCR process for chlorobenzene production are discussed in the paper. Firstly, the mechanism models, the integrated structure optimal design and process simulation systems are established, respectively. And then multivariable control schemes are designed, the controllability of SRC process based on the optimal steady-state integrated structure is explored. The dynamic response performances of closed-loop system against several disturbances are discussed to verify the effectiveness of control schemes for the SRC process. The simulating results show that the control structure using conventional control strategies can effectively overcome feeding disturbances in a specific range.     

基于特征样本核主元分析的TE过程快速故障辨识方法

核主元分析（KPCA）在非线性系统的故障检测方面明显优于普通的PCA方法,但存在无法进行故障辨识以及在故障诊断过程常常出现核矩阵K计算困难等难题。针对上述问题,提出了一种基于特征样本核主元分析方法（FS-KPCA）非线性故障辨识方法。首先采用特征样本（FS）提取方法有效解决核矩阵K的计算量问题。然后利用计算核函数的偏导方法求取KPCA监控中每个原始变量对统计量T²和SPE的贡献率,利用每个变量对监控统计量贡献程度的不同,可以辨识出故障源。将上述方法应用到TE过程,仿真结果表明该方法不仅能够有效辨识故障,而且提高了故障检测和辨识速度。     

基于软测量技术的先进控制在精馏塔上的应用

In this paper, the control of a butadiene distillation column is discussed and improved. At first, a neural network soft-sensor instrument of product quality was built based on abundant on-the-spot data collected by DCS and simulated data obtained by a theoretical model. Then, an inferential control scheme based on the soft-sensor was designed. By increasing logic and expert controllers in the inferential control arithmetic, the robustness of the system was enhanced. The practical application showed that the scheme could run smoothly over a long period and realized close-loop control of product quality.