基于聚类多模型建模的多模态预测控制

多模型预测控制(MMPC)是解决非线性控制问题的重要手段,本文针对多模态控制器设计中模态匹配准则的选取问题,利用当前样本状态与各聚类建模子空间距离差异,提出了一种基于距离匹配的多模型控制器加权算法。然后,基于模态融合思想,提出了模态加权构建实时预测模型的控制策略。通过对pH中和过程进行仿真,结果表明：两种方法都提高了非线性系统的暂态响应,跟踪特性优良,体现了它们对非线性系统大范围控制的有效性。     

草甘膦生产过程及控制系统综述

广谱除草剂草甘膦（glyphosate）是世界上应用最广、产量最大的农药品种。阐述了目前草甘膦生产的主要工艺路线以及它们各自的特点,针对我国草甘膦生产的主要工艺路线亚磷酸二甲酯法的合成和酸解工序,综述了其主要控制方案和控制算法,分析了目前控制方案中存在的难点以及进一步研究的方向。对草甘膦生产前景进行了展望。     

多变量多频预测与单频预测控制方法的比较

针对输入更新频率和输出采样频率不同的多频预测控制问题进行了研究,并采用定性一分析的方法,对多频预测控制方法和单频预测控制方法对系统控制性能的影响进行了分析、比较,仿真结果表明：多频预测控制具有降低超调和提高系统响应快速性等特点。     

多频多变量预测控制系统的IMC结构及其改进算法

Multirate multivariable predictive control system with the sampling mechanism that adjusts the plant inputs only once but detects the plant outputs several times during a period is examined. The IMC structure of the system is derived, and its robust stability and zero steady state error chaxacteristics axe analyzed. A new controlal gorithm is developed by adding the variation of the outputs to the index performance. The simulation results show that the method is effective and has zeros steady-state error.     

热耦合空分流程变负荷特性分析与模拟方法

针对管网升压事件讨论低温空分三塔精馏热耦合流程的变负荷操作模拟问题。分析认为,此大规模变负荷问题的求解难点在于耦合流程操作变量的微小变化引起了精馏塔浓度波形的大幅度移动,某些变量在微小步长上产生数量级的变化,基于牛顿法及其改进算法的数值计算方法在梯度计算中难以获得正确的下降方向,导致收敛困难。利用工况变量构造同伦参数并采用回溯同伦法(HBM)进行自动搜索,可以有效解决考虑耦合换热器换热面积计算的变负荷问题,能够描述因粗氩塔顶换热温差减小引起的“氮塞”现象,对过程控制更有指导意义。     

改进k-means聚类算法多模型建模的一种新的评价函数

pH中和过程的建模与控制一直是过程控制领域的难题。针对pH过程,提出了一种基于新性能评价函数的k-means聚类算法的多模型建模方法。针对k-means聚类算法中普遍存在的k值已知以及对初始点依赖严重的问题,在k-means聚类算法的基础进行改进,并且引入一个自定义的聚类效果评价函数确定聚类个数,然后采用偏最小二乘PLS算法建立相应的局部线性化模型。通过仿真研究,利用本文算法建立的多模型,获得到了良好的跟踪效果,验证了该改进算法的可行性和有效性。     

太阳能热发电蓄热系统的混杂建模与仿真

蓄热系统是太阳能热发电站中保证电站可靠性和经济性的重要组成部分,其工作状况直接影响到太阳能热发电站的正常运行。本文针对单罐式蓄热系统,分析了系统在蓄热和放热模式下的动态数学模型,在此基础上,提出了蓄热系统的混杂动态系统模型。该模型将蓄热和放热模式统一在一个框架下,能够对蓄热系统的各种操作模式及其循环交替过程进行动态模拟。混杂模型采用MATLAB软件进行仿真,仿真结果:表明了模型的有效性。     

基于RELAP5的沸水堆机理模型建立与仿真

核电厂高精度、实时、动态仿真要求有准确的反应堆热工水力以及控制系统等模型,它除用于电厂安全分析、操纵员培训等,还可用于控制系统参数优化、实际仪表控制系统验证等方面。为了研究在核电站控制系统问题上引入智能控制和优化算法的可行性,利用热工水力软件RELAP5,以沸水堆核电站为例,对沸水堆的堆芯系统和主给水系统进行了建模,并在稳态和暂态工况下进行了仿真验证。仿真结果与电站的实际数据基本一致,表明了基于RELAP5程序所建立的沸水堆热工水力模型的正确性。     

具有软硬约束的混合权系数最小二乘稳定预测控制算法

Mixed-weight least-squares (MWLS) predictive control algorithm, compared with quadratic programming (QP) method, has the advantages of reducing the computer burden, quick calculation speed and dealing with the case in which the optimization is infeasible. But it can only deal with soft constraints. In order to deal with hard constraints and guarantee feasibility, an improved algorithm is proposed by recalculating the setpoint according to the hard constraints before calculating the manipulated variable and MWLS algorithm is used to satisfy the requirement of soft constraints for the system with the input constraints and output constraints. The algorithm can not only guarantee stability of the system and zero steady state error, but also satisfy the hard constraints of input and output variables. The simulation results show the improved algorithm is feasible and effective.     

基于集合算法的高纯度精馏塔分段建模方法

多级汽液平衡过程的严格模型变量维数高,用于构建优化命题时不易收敛且计算速度较慢。采用集合算法中基于吸收因子和理论塔板数计算全塔段组分回收率的组分分配特征方程代替逐板相平衡,加入物料衡算等基本方程与若干简化关系匹配模型自由度,建立可用于联立计算的逐段降维GM模型。同时根据高纯度精馏塔吸收因子沿塔分布的强非线性特征,提出分段线性拟合求解组分回收率的线性GM模型。以空分装置的粗氩塔为例进行高纯度精馏塔的严格模型、降维GM模型和线性GM模型的对比计算。结果表明,降维GM模型的计算变量由逐板模型的2377个减少到34个,同样平台下收敛时间由6136 s缩短至1 s左右,而关键组分纯度模拟与严格机理模型一致。