基于自适应动态时间规整(DTW)的GA-FCM多阶段间歇过程故障诊断

多时段是间歇过程的固有特征,对间歇过程划分阶段可以提高故障诊断的精度。采用模糊C-均值聚类（FCM）算法划分阶段存在对初始聚类中心敏感、易于陷入局部极优值的问题。提出遗传算法与FCM算法相结合的方法（GA-FCM）,用于克服FCM易于陷入局部极优值的问题,以达到全局最优。同时,针对间歇过程数据不等长问题,提出自适应动态时间规整（DTW）算法。随后,用GA-FCM方法完成阶段划分,再建立多向核主元分析（MKPCA）模型完成故障检测。最后将此算法应用于青霉素发酵过程,仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

间歇过程在线检测的核独立元分析及局部建模方法

针对间歇过程所具有的非线性特点,提出了一种基于核独立元分析(Kernel ICA)及局部建模的在线故障检测策略.将展开的高维历史数据按时间间隔划分,应用Kernel ICA算法对每一个时间间隔点的分数据块提取独立主成分,构造检测统计量,并用非参数估计方法确定其控制限.这种建模方法机理简单,而且不需要预测过程未知的测量数据.通过对DuPont间歇聚合过程的仿真,验证了所提出方法的有效性和准确性.     

基于张量分解的多声道音频恢复方法

为恢复多声道音频在采集过程中丢失的数据,提出基于加权优化的张量分解方法.首先用张量对音频建模,并且根据其尺寸定义一个标识数据丢失位置的加权张量,然后使用加权最小二乘问题描述CANDECOMP/PARAFAC(CP)模型并通过一阶优化算法求解,最终通过获得的因子矩阵恢复音频.通过不同数目通道数据丢失的隐藏参考和基准的多激励测试,说明针对丢失数据采用CP分解方法是有效的,即张量分解能够得到较好的音频恢复效果.      

采用PARAFAC的欠定盲分离中机械振源数估计方法

针对复杂机械系统振源数未知的欠定盲源分离(UBSS)问题,为提高欠定盲源分离的性能,提出一种基于平行因子分析(PARAFAC)和核一致诊断(CORCONDIA)的欠定盲源数估计算法.该算法利用二阶非平稳源分离的基本思想,将中心化传感器数据分成不重叠的数据块,计算各数据块的单一时延协方差矩阵并叠加成三阶张量,即平行因子模型.利用核一致诊断算法估计PARAFAC模型的最佳组分数,从而得到机械系统的振源数.仿真实验结果表明:该算法可从非平稳欠定混合信号中准确估计振源数目.将所提算法应用于多机振动源实验,结果进一步验证了该方法的有效性.     

基于PARAFAC2分解的手写数字识别算法

提出了基于平行因子2(PARAFAC2)分解的手写数字识别算法,与基于高阶奇异值分解的算法相比较,新方法的识别率没有降低,但是效率有所提高,更重要的是,新方法可以处理手写数字维数互异的情形。实验结果验证了算法的有效性。     

基于sub-MPLS的多阶段间歇过程质量预测与控制

针对大部分多阶段间歇过程,质量多数难以在线测量与控制问题,提出一种新颖的在线质量预测方法,基于子时段的MPLS质量预测方法.首先,采用聚类分析方法对间歇过程时间片矩阵PCA负载矩阵进行分类,依据过程变量相关性的变化,过程被分成几个操作阶段,然后,定出与质量变量最相关的阶段,在该阶段建立sub-MPLS在线质量预测模型,另外,还提出一种闭环质量控制方案.在一个典型的多阶段间歇过程-注塑过程的应用结果表明了所提出方法的有效性.     

基于滑动时间窗口加权MPCA的间歇过程监测方法

针对间歇过程的时段划分问题,提出了一种滑动时间窗加权MPCA方法,利用了相邻观测数据所蕴含过程信息的相关性,降低了过程扰动、观测噪声以及多阶段间过渡过程等不确定性因素对时段划分的影响,进而改善了间歇过程的监测效果。将所提出的方法应用于青霉素发酵过程阶段划分和监测,实验结果表明,所提出方法与常规MPCA相比,能够得到更好的效果。     

非层状矿体构模关键技术研究

针对非层状矿体三维建模的复杂性,讨论了非层状矿体三维建模中有关矿体表面和矿体块段建模基本算法.讨论了实体法建模中平行轮廓线建立非层状矿体表面模型的算法,并把该算法推广到了非平行轮廓线建模,针对利用轮廓线建立实体表面模型的问题,提出利用平面和剖面交叉的方法来产生控制线,以对矿体形态进行控制,进而利用连接轮廓线的方法来进行矿体表面建模.同时,阐述了利用三维普通克立格插值方法建立矿体内部块段模型的关键算法.最后利用VC 和OpenGL作为开发语言,从底层开发了三维非层状矿体建模的三维可视化软件,在某矿山得到了验证,对非层状矿山的实际生产起到了一定的指导作用.图5,参8.     

基于SVDD时段细化的间歇过程故障监控

针对多向主元分析(MPCA)在间歇过程故障监测应用中经常面临的分段不准确问题,提出了一种新的基于支持向量数据描述(SVDD)的两步分段方法,从而提高分段的准确性和故障监测精度。第一步分段采用机理知识与现场数据相结合的思想,对MPCA模型的负载矩阵进行修正。将采样时间引入负载矩阵中,增大模型差异性,从而避免了故障数据导致的分段错误。第二步利用支持向量数据描述方法将初步划分的各子时段进一步细分,严格区分各子时段中的稳定与过渡时段,进一步提高分段的准确性。同时,给出基于上述分段技术的间歇过程在线故障监测算法,可以实时地监测现场数据。最后将该方法应用于青霉素间歇过程的在线监测,结果表明:该方法能够细致刻画过渡过程信息,比常规MPCA方法能够更早地检测出故障,并避免了误报。     

发电商投标策略的不确定型模型

针对电力市场建立初期发电商选择投标策略较为困难的问题，提出了发电商投标策略的不确定型模型．在考虑市场信息不完全的条件下，通过估计竞争对手的最低投标建立发电商的收益矩阵．该模型采用最大最小决策准则从收益矩阵中直接选取单时段优化的投标策略，减少了状态数．所提模型考虑了多时段投标问题，采用动态规划处理机组启停约束，能够快速得到连续多时段的投标策略．在与已有方法所得利润比较接近的条件下，10机模拟系统的计算时间仅需0．03s．最后算例说明了该模型的有效性和实用性．     

北京终端区扇区容量评估及优化

构建了一种基于管制员工作负荷终端区扇区优化模型。首先通过测量各时段终端区域内飞机平均数、陆空通话以及进程单填写等情况,对终端区管制员的工作负荷进行了量化,进行了基于管制员工作负荷的扇区容量评估。然后根据空域中航路点的分布,建立了Voronoi图,以蚁群算法应用到单元搜索,对空域中的Voronoi多边形进行了优化组合,并使其满足空域划分的基本原则,从而得到优化后的扇区图。最后通过北京终端区空域容量评估和扇区优化的计算结果,对该扇区优化方法进行了验证。     

大跨径钢筋混凝土拱圈安装过程设计

以某跨径为200m拱桥主拱圈悬臂拼装施工工艺为背景,设计拱桥混凝土拱圈的安装过程：0#块在斜拉支架上现浇,1#~13#块分段预制,每悬臂拼装两个块件后进行混凝土湿接缝的浇筑,直至最后浇筑合龙.建立有限元模型进行分析,通过索力调整,得到合理索力,确保拱圈混凝土应力在施工过程中满足规范的要求.分析表明通过对缆索进行分阶段控制,可以确保混凝土湿接缝达到强度前边腹板接缝的安全,采用拼装两个混凝土块件后再进行湿接缝连接的施工方案是可行的.     

基于支持向量回归模型的间歇过程优化

针对间歇过程的优化问题,提出了一种基于支持向量回归模型的批次到批次的优化控制策略。通过对支持向量回归模型在当前控制轨迹处的线性化,构造了一种批次到批次的优化控制方法。在苯乙烯聚合反应器的仿真实验中,该方法能够在存在模型失配与过程扰动的情况下,逐批次地改善过程性能。     

李-杨相变理论在2-urn模型中的应用

讨论了李一杨相变理论在沙粒分离的2-um模型非平衡系统中的应用．虽不能得到配分函数，但能够得到一个有效配分函数，并把它写成一个有效逸度z的多项式，通过数值计算得到：在热力学极限下，有效配分函数的零点位于z复平面的单位圆上；在实际控制参数复平面中，零点会聚于模型的相变点．进一步验证了李一杨理论在非平衡系统中的应用．     

基于粒子群优化算法的扇区组合优化

航空运输业的不断发展给终端区容量带来了巨大的挑战。为了降低管制员的工作负荷,增加终端区的容量,对终端区的扇区优化进行研究,建立了终端区空域拓扑结构模型,利用Voronoi图进行终端区单元划分,并计算各航路点的工作负荷,建立扇区优化的数学模型,利用一种排列组合算法进行单元组合,将各单元的目标函数值作为优化函数,并结合粒子群优化算法求得最优解。最后,以成都终端区扇区优化为例进行了验证,证明了粒子群优化算法的有效性,可以很好地应用在以航路点为划分单元的扇区组合优化中。     

基于混合PSO的复杂产品功能模块划分方法

模块化设计是实施大批量定制生产的关键技术,合理地划分模块是模块化设计的基础及关键所在.文章在分析前人研究结果的基础上,首先根据产品组件和功能模块的贡献度矩阵,构建功能模块划分的数学模型;然后为上述模型设计了基于混合PSO的详细算法,给出了算法的计算结果,验证了算法的可行性和有效性.     

一种基于时间片的抢占控制模型

针对实时系统中任务调度问题,提出了一种基于时间片的抢占控制模型.该模型以抢占次数上限为特征参数,在满足任务集可调度的前提下,由该特征参数计算出任务时间片并按片内不可抢占的限制条件优化任务抢占次数.采用遗传算法对该抢占控制模型进行了离线实现,同时使用惩罚函数来保证整个任务集的可调度性.通过仿真实验,验证了该模型的有效性.     

间歇过程复合迭代学习容错保性能控制器设计

针对具有执行器故障和状态时滞的间歇过程,主要考虑输出反馈与迭代学习控制相结合,即复合迭代学习可靠保性能控制器设计问题,将具有时滞的故障系统转化为等价的2D-FM模型的时滞系统,在等价模型基础上,提出了基于2D动态输出反馈的鲁棒迭代学习可靠保性能控制策略,建立了依赖于时滞、确保系统稳定且具有最优性能的充分条件,并提出具有拓展学习信息的鲁棒迭代学习容错保性能控制的优化设计算法,同时,考虑了时滞对系统稳定性及性能的影响,实现了当系统发生执行器失效故障且在故障允许范围内时闭环系统的平稳运行,并具有最优的控制性能.另外,以注射成型过程保压段的喷嘴压力设计控制律为例验证了所提方法的有效性.     

Plectania YM421黑色素发酵动力学

文章对Plectania YM421黑色素产生的分批发酵过程和发酵动力学进行了研究;应用Logistic方程和Luedking-Piret方程,得到了描述Plectania YM421菌体生长、黑色素产生和底物消耗的动力学模型;模型反映了该菌株产生黑色素分批发酵过程的动力学特征,模型值与实验值数据拟合性较好,该动力学模型对指导Plectania YM421黑色素的发酵生产具有实际意义。