HZSM5分子筛膜复合二氧化锡对甲烷的气敏性能研究

采用液相氧化法制备二氧化锡纳米颗粒,并利用浸渍法制备Pd负载二氧化锡纳米材料,通过丝网印刷得到气敏传感膜并在其表面印刷分子筛层。基于动态气敏测试系统探究传感器对甲烷气体的灵敏度及其在CO和乙醇干扰气体下的选择性。研究结果表明,在Pd-SnO₂敏感层表面印刷Pd-HZSM5层后,传感器对甲烷的响应能力显著提高,并且在体积分数为5×10^-4的CO存在时,对甲烷的选择性也得到明显的提升。同样,在质量分数为2×10^-5乙醇的存在下,传感器对甲烷的响应也没有受到干扰。通过对分子筛进行表征和催化分析,发现Pd-HZSM5对CO的催化效率可达100%,使得CO在扩散过程中被催化氧化,这可能是印刷Pd-HZSM5分子筛膜从而提高传感器选择性的主要原因。同时研究还表明,在敏感层表面印刷分子筛层并不会影响传感器的响应和恢复速率。     

基于SVM和Kalman预测的非线性系统故障预报

针对Kalman预测在非线性系统故障预报中预测误差较大的问题.提出一种基于支持向量机预测新息的Kalman预测方法.根据未知非线性系统的典型变量分析子空间模型进行Kalman预测.采用支持向量机时间序列预测算法预测未来时刻的新息,利用新息进行Kalman单步和多步预报.在连续搅拌反应器上的仿真研究表明:所提出方法能准确地预测较长时间段内故障过程的劣化趋势,预知可能发生的故障,使操作人员有时间采取必要措施消除故障隐患.     

聚丙烯双环管反应器熔融指数机理建模

针对聚丙烯双环管反应器的工艺特点,提出了一种聚丙烯熔融指数软测量机理建模方法。该方法在单环管熔融指数预报模型的基础上,根据聚合物混合原理,建立了两种适用于双环管反应器的机理模型:指数模型和幂数模型,并采用带遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)和粒子群算法(PSO)辨识模型参数,增强模型的适应性。最后,利用某装置实际生产数据进行模型验证,结果表明,所建模型的预报结果与实验室化验值吻合较好,能够在很大范围内跟踪反应器内熔融指数的变化。     

基于自适应仿射传播聚类算法的多模型建模方法

考虑到工业生产数据具有按工作点聚类和迁移的特点,提出了一种基于自适应仿射传播聚类(adAP)的多最小二乘支持向量机(LSSVM)算法进行软测量建模。该方法用adAP算法对训练样本进行分类以找到最优的聚类结果,采用LSSVM算法对各类样本分别建立子模型,并根据当前工作点所属子类的模型进行预测输出。将该方法用于聚丙烯熔融指数的软测量建模,结果表明,与其他方法相比该方法具有更高的回归精度和良好的泛化能力。     

混合约束过程的多变量协调预测控制

研究了工业生产过程存在着输入、输出软硬混合约束的优化控制技术。给出了基于约束的预测控制算法，提出了用动态优先级对有硬约束的操作变量进行在线协调，当协调过程找不到满足所有约束条件的可行解时，对被控变量进行约束软化，本文采取的线性和二次型相结合的惩罚函数对预测时域上每个时刻的激活值进行惩罚，不仅可以保证可行解的存在，而且能使系统处于动态和稳态的优化性能。     

FCCU多变量预测控制及其在集散控制系统上的实现

本文研究了催化裂化装置（ＦＣＣＵ）的优化控制问题，提出了适合于这种复杂工业过程的多变量预测控制策略，在集散控制系统上（ＤＣＳ）实现，获得了满意的控制效果。     

精馏塔的H∞优化控制仿真

该文基于H∞控制理论对精馏塔设计了优化控制器,并进行了闭环仿真实验。仿真结果表明：当系统存在干扰时,H∞控制器比线性二次型最优调节器（LQR）使精馏塔实际达到的优化性能指标和综合控制指标都要好。     

一种改进的CVP方法及其在动态优化中的应用

针对控制向量参数化方法敏感度方程求解耗时长、时间节点数难确定等问题,提出一种改进的控制向量参数化方法．首先利用分段常数对系统敏感度方程进行近似处理,有效地得到了敏感度方程的近似解析解,避免了对高维敏感度方程数值积分的计算负担;然后根据目标函数关于控制参数的敏感度来选择需要细化的控制参数,得到满足优化精度要求的最优时间节点数．针对非线性ＣＳＴＲ 的仿真研究验证了所提出算法的可行性和有效性．     

基于PLS交叉积矩阵非相似度分析的MPC性能监控与诊断

针对传统基于输出协方差矩阵的性能监控方法未充分考虑过程变量与输出变量之间的相关性问题,提出一种基于偏最小二乘（Partial least squares,PLS）交叉积矩阵非相似度分析的性能监控与诊断方法,用于多变量模型预测控制（Model predictive control,MPC）系统.首先,考虑模型预测控制系统的控制结构,构造包含预测误差的增广过程变量与输出变量相关性的PLS交叉积矩阵,通过非相似度分析方法将交叉积矩阵的非相似度比较转化为转换矩阵特征值的比较.然后提取转换矩阵中表征最大非相似度的l个特征值构造实时性能指标,对MPC系统进行性能监控.检测到性能下降后,进一步利用转换矩阵的特征值诊断性能恶化源.Wood-Berry二元精馏塔上的仿真结果表明,所提方法能够有效地提高监控性能,并准确地定位性能恶化源.