Soft sensor modeling method based on hybrid model of nearest neighbor and neural network

Soft-sensing modeling can effectively solve the problems of large measurement lag, high price, and complex maintenance of online analytical instruments in the production process. At present, neural network based on data-driven is one of the main tools of soft sensor. In the process of modeling data collection, the collection of dominant variables is much more difficult than that of auxiliary variables, resulting in a large amount of unlabeled data. However, traditional soft sensor modeling methods ignore these unlabeled data and only use a small amount of labeled data for modeling, which has negative effect on the prediction accuracy of the model. To solve the problem of label missing, the nearest neighbor algorithm is used to pseudo label the unlabeled data. At the same time, a network structure is designed by combining convolution operation and gated recurrent unit neural network (GRU) to further utilize the unlabeled data, extract the dynamic feature from data at different time, and improve the prediction accuracy of the neural network. Finally, the method is applied to the prediction of propane concentration on the top of propylene distillation column. The results show that the model can solve the problem of label missing in the nonlinear dynamic system and has higher prediction accuracy.     

干湿联合冷却塔消雾节水特性的耦合研究

随着节水、减排、环保等问题的日益严峻,消雾节水型冷却塔逐渐受重视。针对消雾节水型干湿联合冷却塔,建立其传热传质过程气水参数变化的理论计算模型,根据其出塔空气与环境空气掺混过程参数变化,计算分析其成雾特性、蒸发水量,并结合文献数据验证了计算模型的正确性。对标干湿联合冷却塔消雾验收测试的典型规程,通过出塔空气干湿球温度曲线、最大相对湿度曲线、成雾频率曲线和塔雾指数等,结合某干湿联合冷却塔实测数据,分析了干区进水比例对消雾特性、节水特性、冷却特性的影响。对所研究工况,百叶窗全开时干区进水比例越高,干湿联合冷却塔的消雾节水性能及冷却性能越好,为干湿联合冷却塔的设计优化和运行优化提供了参考和指导。     

质子交换膜燃料电池容错控制方法综述

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)作为一种高效、环保的能量转换装置,具有广阔的工业应用前景。然而,多辅助系统和运行时涉及多物理场耦合现象的特征,使PEMFC易发生水管理、热管理、反应物饥饿等各类故障,且故障难以控制。为及时有效地消除故障并稳定输出性能、提高耐久性,拥有实时在线特征及诊断精度高等优点的容错控制方法被应用于优化PEMFC的运行。容错控制分为故障诊断和控制重构两部分。该文对基于模型和基于非模型的故障诊断方法进行综述,并总结了各自的优缺点。随后,从结构框图角度介绍控制器调节模块以及决策模块的功能和必要性,并综述了现有研究中容错控制在PEMFC的应用。最后,总结了PEMFC领域现有研究需做出的改进以及容错控制的发展前景。     

冷能利用片冰机海水淡化动态仿真

介绍了一种新型的冷冻海水淡化技术。到2019年末,液化天然气（LNG）生产能力已达4.3亿吨/年。LNG从再气化过程中释放出的巨大冷能量可用于冷冻脱盐过程,以最大限度地降低总能耗。本文采用HYSYS软件设计并仿真了利用LNG冷能的片冰机冷冻海水淡化（FD）过程。采用片冰机上的制冰桶作为海水结晶器,主要是由于其连续制冰和除冰无热源。利用gPROMS软件建立了冻结段的动态模型并进行了仿真。结果表明,用1kg当量液化天然气冷能可获得1.9~2.1kg的冰融水,该混合工艺的制冷剂泵功率能耗为3.725Wh/100kg,可忽略不计。     

热集成变压精馏乙二醇脱水系统的控制方案优化

针对热集成变压精馏乙二醇脱水再生系统存在的操作不稳定等问题,基于Aspen Plus和Aspen Dynamics软件,在全流程稳态模拟的基础上,对其进行了动态模拟及控制方案优化。设计了改进型控制方案CS2,与常规控制方案CS1相比,两个塔的操作压力的控制回路是相互独立的,高压塔的塔釜液位由再沸器的导热油流量控制,低压塔的塔釜温度由塔釜的采出流量控制,再分别对进料流量和进料组成中乙二醇含量的阶跃变动的动态响应特性进行分析。结果表明,控制方案CS1基本能够抵抗进料流量和进料组成扰动对系统的影响,但相关控制响应会出现一定的滞后性,难以保证产品满足要求。改进的控制方案CS2对相同的进料流量和进料组成扰动有更好的抵抗能力,控制性能显著提高,保证乙二醇的质量分数不低88%,趋于稳定时产品质量变化幅度小于2%,且该方案在实际应用中涉及到的操作相对简单。本文为相关双塔耦合过程的稳定控制提供了一种新思路,对于双塔耦合在其他体系的工程应用也有借鉴作用。     

感应式球形电机结构设计与参数分析

针对目前多自由度电机结构复杂,控制难度高的问题,提出一种新型多自由度球形感应电机。该电机由三个空间对称分布的弧面定子驱动球形转子实现多自由度运行。首先,介绍了电机的基本结构和运行原理并对根据直线感应电机的设计理对电机主要参数进行计算;然后,建立Ansoft/Maxwell有限元仿真模型对电机进行稳态磁场仿真;同时对电机在不同转子参数以及不同激励时的稳态运行特性进行分析,为这类电机的优化设计与运动控制提供依据。结果表明:在额定激励下,感应式球形电机单个定子可产生1N·m的稳态转矩,稳定转速可达350r/min,满足多自由度运行要求。     

中世纪大学教材的发展及其特征

大学教材是使学术系统化持续下去的一种方式。中世纪大学的教材极为缺乏和珍贵，且在大学诞生后得以发展和普及；权威著作是大学教材范本，其中亚里士多德的著作影响深远；教会机构积累了早期的图书并对大学教材内容进行控制；教材是课程设置的依托并因此形成了独特的教学方法。从中世纪大学教材的发展及其特征中，能够解读中世纪大学教育的品质，也可以得到对现代大学的启示。     

基于小波分析仪的CO2焊机波形分析

对焊接过程中的电信号进行小波滤波处理后，可以在消去信号中噪声的同时．保持电信号的特征形状不失真。采用自行研制的焊接电弧动态小波分析仪。对2台IGBT逆变焊接电源的焊接过程进行了测试分析．为焊接电源检测和工艺评判提供了一个有效的途径。对比分析结果表明：提高电压恢复率、各理增加短路过渡电流上升率和短路峰值电流，能够有效提高焊接电源的动态性能，改善焊接工艺质量。     

液态挤压过程变形特征研究

液态挤压是近几年开发的融液态模锻和热挤压为一体的全新金属成形工艺，本文对其凝固过程、受力状态、变形特征进行了分析，探讨了液态挤压制件的微观组织形貌及正常和非正常组织的成因，在此基础上，对液态挤压的成形规律性问题及保证过程稳定进行的条件提出了独到见解。     

PP-R管件的注射成型

介绍了PP_R管在建筑行业中的应用、PP_R管件的成型性能及设计PP_R管件注射模时应考虑的问题。