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针对用于动态环境中的机器人路径规划的蚁群算法存在收敛速度慢,路径累计转折角大,对环境变化适应性低等问题,提出了一种未知环境下的蚁群-聚类自适应动态路径规划方法。依据聚类算法对环境复杂程度的准确判别自动改变寻优半径,达到充分利用机器人有限的计算能力,提高收敛速度的目的;通过识别对角障碍,生成虚拟障碍,确保规划的路径不穿过对角障碍;通过平滑机制对搜索的动态路径做平滑优化处理,有效降低了路径长度,减少了累计转折角。仿真结果表明,提出的算法能够根据障碍的复杂程度自动选择合适的搜索半径,完成路径的动态规划,体现出良好的环境适应能力和较好的综合路径优化性能。 相似文献
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介绍了化工过程周期性操作最优化理论的发展,考虑到通过外部周期扰动有可能强化化工过程操作,提升系统控制性能。基于非线性理论推导出周期操作适定性条件,并回顾适用于分析周期性过程操作的数学方法,重点讨论周期性操作的过程强化和稳定化理论,得到周期操作的适定性和稳定化判据,为研究基于非稳态的操作-控制一体化研究提供理论基础。 相似文献
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Fed-batch操作因其能有效改善微生物生长环境、延长发酵时间和消除原料及产物抑制而广泛应用于发酵工业中。从动态优化的理论及数值计算两方面,对发酵过程的最优给料参考轨迹进行分析和模拟计算,结果显示,应用基于有限元的正交配置方法可以较好地处理bang-singular-bang控制问题;当操控输入取在离散点内为零阶保持时,优化的参考轨迹在工业实践中较容易实现,并且具有优于恒定给料的效果。以青霉素发酵过程为例,将优化目标设定为产品/卸料基质浓度时,可获得更优的青霉素产量,并且能有效控制基质的产品转化率,降低后续产品、原料分离成本。该青霉素优化计算方案可推广至一般Fed-batch过程,辅助工业过程建立最优给料策略。 相似文献
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工业节能是碳减排的首要措施,热法磷酸生产过程每燃烧1 t黄磷释放出的反应热高达26289 MJ,占黄磷总能耗的25%。本文应用Aspen Plus软件,基于有效能的分析方法,对热法磷酸生产过程不同的热能回收方式进行研究。结果表明:以现有热法磷酸热能回收工艺为基础,燃磷塔副产蒸汽压力由1.0 MPa提升至2.5 MPa,热量回收效率由46.29%提升至62.42%,系统的效率由26.22%提升至34.95%;进一步通过用水化塔循环酸加热进入燃磷塔的加压水,系统的热回收效率提升至87.08%,效率提升至46.59%,实现了热法磷酸热能的全回收利用。空气过剩系数的灵敏度分析表明,在保证黄磷充分氧化反应的前提下,适当降低空气过剩系数有利于热回收效率和效率的提升。 相似文献
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在“双碳”目标背景下,寻求面向工业数据的精确监控,并实现精馏过程节能操作十分重要。本工作针对精馏过程塔顶、塔釜存在热耦合的情况,提出了统计过程控制(Statistical Process Control, SPC)和工程过程控制(Engineering Process Control,EPC)相结合的精馏过程监控策略,并以苯塔精馏的解耦控制为案例,探讨系统引入阶跃、斜坡扰动时,联合EPC与SPC对该过程控制/操作变量的均值漂移工况进行分析。仿真结果显示,针对塔顶回流阀坏导致回流量斜坡上升的情况,发现EPC在较长时间内能维持塔顶、塔釜温度稳定,但是SPC识别出塔顶、塔釜能耗均可能上升的情况。因此,精馏过程在传统EPC控制下,增加SPC可有效预报出精馏控制冷、热能耗均同时、同向漂移的情况,为提前判断并避免非必要能耗提供监测及诊断依据。 相似文献
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