基于ICA-SVM的复杂化工过程集成故障诊断方法

针对由于复杂操作或多回路控制等因素造成复杂化工过程故障诊断难度加剧问题,提出了一种基于独立成分分析（ICA）和支持向量机（SVM）的集成故障诊断方法。该方法利用快速ICA算法建立正常工况ICA模型,通过监控统计量I²、I_e²、SPE是否超过用核密度估计方法确定相应的置信限检测故障。如检测到故障发生,即用梯度算法计算每一个监控变量对统计量I²、I_e²、SPE的贡献度,根据观察贡献度变化情况初步诊断出可能的故障源,并利用支持向量机多分类算法诊断出初始故障源。利用丁二烯精馏装置的实际工业故障数据验证提出的ICA-SVM集成故障诊断方法的有效性。     

侧反应与精馏集成过程的故障动态特性模拟研究

针对甲苯氯化侧反应与精馏集成生产过程,在对实际生产过程合理简化与假设基础上,研制了该生产过程含控制策略的动态模拟系统。在动态模拟系统中合理设置引起反应能力与分离能力不匹配故障因素,如反应器进料配比失调、回流量过低和塔釜加热量不足等过程扰动,进行故障动态仿真研究。分析在故障扰动下整个系统的故障动态特性,获得有效的故障数据,解决了在实际生产装置上无法进行故障实验研究获取系统故障信息的难题。     

常压反应-减压精馏耦合生产氯化苄的工艺优化设计

采用常压反应-减压精馏耦合装置应用于甲苯氯化体系生产氯化苄。为了找到集成装置的最佳结构参数,建立了以独立反应量为基础的模型方程,并开发了基于Powell法的多层优化设计法。结果表明,在塔釜上升蒸汽量一定的情况下,增加精馏塔分离段塔板数、反应器台数、相邻反应器间间隔塔板数,反应能力有所增加,然而当其超过一定值后,反应能力增加的趋势不明显;在优化得到的结构操作参数下,反应能力与分离能力达到最佳匹配。     

带侧反应器反应精馏塔的苯氯化与氯苯精馏过程模拟研究

引入独立反应量概念建立了多侧线进料的带侧反应器的反应精馏塔平衡级模型,并运用Newton-Raphson法解该模型的MESH方程. 将该方法应用于苯氯化反应精馏过程模拟,模型具有很好的收敛效果. 在给定的模拟条件下,Cl2进料量为8 kmol/h时,产品氯化苯纯度达96.8%,最佳苯进料量为7.77 kmol/h. 模拟结果可用于指导苯氯化生产.     

基于多时段MPCA的半导体蚀刻过程监测方法

针对MPCA方法在具有多时段的间歇过程中的故障监测效果不佳的问题,提出一种新的多时段建模方法,首先根据各时间片上的主元个数不同,对过程进行模糊划分,然后利用K均值算法对样本数据聚类得到精确划分,最后按照划分结果在各阶段建立代表性统计分析模型对整个过程进行监控。将该方法用于半导体蚀刻过程的故障监测,并与MPCA方法进行了比较证明该方法具有良好的监控性能,能够及时准确及时的监测出引起产品质量发生变化的故障。     

双时滞不确定离散系统的满意容错控制

为了满足工业实际中要求容错控制策略不仅保证故障模式下系统的稳定,同时还须满足一定的性能指标或约束条件的要求,针对同时具有状态和控制时滞的不确定离散时滞系统,在一般执行器故障模式下,研究了基于状态反馈的H∞满意容错控制问题,并用仿真示例验证方法的有效性。     

间歇精馏过程变回流比智能控制策略的研究

针对间歇精馏过程,在恒定塔顶馏出液成分含量的变回流比操作过程中,常用的手动给定回流比调节方式会造成操作误差,成分含量波动较大的问题,设计了一个变回流比智能控制器,实现自动调节回流比以消除这种人为操作带来的误差.通过在实际精馏装置上进行调试,对比人工手动调节回流比控制、脚本策略自动调节回流比控制、智能调节回流比控制三种调节方式下塔顶馏出液成分含量分布,得出在该智能调节器调节下塔顶馏出液成分含量相对前两种调节方式要平稳.     

径向基函数神经网络在精馏塔软测量中的应用

精馏塔是化工过程中最常用的操作单元 ,具有很强的非线性和时变性 ,故很难进行机理建模分析或常规在线实时控制 ,因而提出一种基于径向基函数神经网络的优化控制方案。通过利用径向基函数神经网络建立精馏塔产品质量的软测量模型 ,将软测量结果与现场数据比较 ,表明本模型具有比较准确的跟踪显示效果 ,并将软测量模型进一步应用到精馏塔的回流量和釜液排放量的优化控制中     

三水箱综合实验仿真平台的设计与应用

基于力控组态软件、Excel实时数据库和Matlab语言构建了一个三水箱系统的液位综合实验仿真平台.在综合实验仿真平台中,利用Matlab/Simulink完成三水箱开环系统的建模与仿真过程,选取Excel作为Matlab和力控组态软件通讯之间的动态数据库,利用DDE协议实现了数据传输等功能.最后利用力控组态软件实现三水箱系统的闭环控制、实时监控与报警等功能.