考虑工业设备老化时的递阶最优生产控制策略

就切换并不太频繁的不可靠生产系统的最优生产控制进行研究,且系统的故障率与其 老化程度有关.以寻求最优的生产控制使其折扣率目标泛函取最小值.根据系统自身特性,对 目标泛函的积分上限给予新的含义,引入新的状态变量对问题进行分解.建立了考虑setup时间 及成本的递阶流率控制结构框架,在最优生产时间标准下给出考虑设备故障情况下有限时域内 的动态规划时最优控制率存在的充分必要条件.仿真结果表明,该生产策略更易于工程实现.     

印染行业不可靠生产系统生产控制模型

基于印染行业自身特性,建立了适合于该行业特点的不可靠生产系统的生产控制模型。该模型不但考虑了生产设备时有故障和修复事件的发生,而且也把由于生产系统操作条件及生产原料属性的波动造成合格产品呈随机分布的情况纳入模型框架,其中当不同产品间生产切换时,所需切换时间及切换费用也被引入模型,并假设此时设备的故障过程为Markov过程。结合单设备单产品情况,给出了其最优生产控制策略。为实现印染行业生产的优化控制及建立完善的MES系统提供了理论支持。     

基于成本车流模型的城市交叉路口优化控制

针对存在随机故障的城市交叉路口信号优化问题,从控制理论角度出发,根据其自身特性,借用最优生产控制思想,首次提出了道路和车流运行成本模型,且同时考虑路口的随机故障因素;在此基础上根据系统中存在多级时标和不可靠性、以及呈现一种递阶结构和运行不均衡的特点,将问题分解成不同层次的动态优化子问题,采用递阶控制策略对其进行降阶分解,从而得到交叉路口的优化控制策略.仿真结果表明,该模型更宜于实施于实际交通最优控制中.     

混杂生产系统变时域滚动优化生产控制

为降低求解生产优化控制策略的复杂性,提出了递阶变时域滚动优化生产控制策略.通过对考虑切换费用及随机故障情况的混杂生产系统模型分析,把原始命题简化为有限时域下随机动态规划问题,并给出了求解该动态规划问题的Bellman方程.利用准时制思想,在期望意义下把求解多维随机最优生产控制问题递阶为求解确定系统的最优生产控制子问题,并通过在一维方向上的变时域滚动优化来逼近原始命题最优解.仿真结果表明,该策略快速有效,避免了直接求解偏微分方程带来的困难,使得基于该策略的算法可行,提高了控制的精确性和实时性.     

含扩散项不可靠生产系统最优生产控制的数值求解

针对含扩散项不可靠随机生产系统最优生产控制的优化命题, 采用数值解方法来求解该优化命题最优控制所满足的模态耦合的非线性偏微分HJB方程. 首先构造Markov链来近似生产系统状态演化, 并基于局部一致性原理, 把求解连续时间随机控制问题转化为求解离散时间的Markov决策过程问题, 然后采用数值迭代和策略迭代算法来实现最优控制数值求解过程. 文末仿真结果验证了该方法的正确性和有效性.     

基于MLD模型的CSTR建模和控制

A novel control strategy for a continuous stirred tank reactor （CSTR） system, which has the typical characteristic of strongly pronounced nonlinearity, multiple operating points, and a wide operating range, is initiated from the point of hybrid systems. The proposed scheme makes full use of the modeling power of mixed logical dynamical （MLD） systems to describe the highly nonlinear dynamics and multiple operating points in a unified framework as a hybrid system, and takes advantage of the good control quality of model predictive control （MPC） to design a controller. Thus, this approach avoids oscillation during switching between sub-systems, helps to relieve shaking in transition, and augments the stability robustness of the whole system, and finally achieves optimal （i.e. fast and smooth） transition between operating points. The simulation results demonstrate that the presented approach has a satisfactory performance.     

基于流向变换技术处理工业有机废气的控制系统设计

综述了基于催化燃烧方法处理工业有机废气的控制系统的设计,指出该系统的控制对象为流向变换反应器,采用PLC控制系统完成控制功能。介绍了这种处理方法的理论依据,并提出控制系统的控制目标。以及对该处理过程的控制方法,以及控制系统的硬件构成和程序设计。最后以实例说明该处理方法及其控制策略的有效性。     

考虑列车混行的运行调度一体化优化方法

研究考虑列车混行的运行-调度一体化优化方法.通过对再生制动能量的利用,将列车的运行与调度联系起来,建立以能耗最优为目标的列车运行-调度一体化优化模型.考虑不同速度等级列车之间的追踪间隔和越行行为,确保在列车行车安全的情况下,在优化列车运行曲线的同时优化列车时刻表,实现线路上运行能耗的全局最优.采用粒子群算法对模型进行求解,获得不同速度列车的运行曲线及时刻表.仿真算例表明,该方法的节能效果明显,不仅可以在运行能耗方面节省9.6%,列车之间的再生能利用也可以达到13.2%,平均每辆车节能可以达到7.6%;采用改进后的再生制动能量利用方法,可以将能量利用在常规方法的基础上提升12.7%.     

制造系统的递阶滚动优化调度模型

研究的对象是只有一台不可靠（failure-prone)机器的非完全柔性制造系统，该系统能生产多种产品，但在同一时刻只能生产一种产品，并且当机器由生产一种产品向生产另一种产品切换时，需要考虑setup时间及其成本，待决策变量是setup序列及产品生产率，本文基于非完全柔性制造系统的特点，引入递阶层控的思想，采用新的递阶结构框架和阈值控制策略，对问题进行分解，建立了考虑setup时间及成本的递阶流率控制最优化调度模型，并给出了递阶的滚动优化算法，仿真结果表明，这种调度策略更易于工程实现。     

复杂生产系统生产控制研究综述

从生产控制的建模及其控制策略、最优控制解的性质和结构等几个方面综述了生产系统中有关最优生产控制研究的进展情况。在此基础上, 探讨了不确定因素带来的理论研究与实际应用的影响; 最后阐述了目前研究中存在的难题及发展前景,除了单台设备生产单一产品在线费用函数前提下的FMS,如何解析求解闭环形成的最优解仍是一个难题。建立贴近生产实际的控制模型和有实际应用价值的控制策略,是一个很有前途的研究方向。