一种基于免疫遗传算法的CSTR跟踪控制新方法

对连续搅拌反应釜的跟踪控制问题进行了研究。通过模拟生物体的实际免疫行为设计出了实用化的免疫遗传算法，利用此算法对PID控制参数进行在线调整。仿真结果表明，该方法能够对连续搅拌反应釜进行有效地跟踪控制。     

基于西门子PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统

针对搅拌反应釜连续反应过程,采用多功能过程和实验系统（MPCE）中的连续搅拌反应过程（CSTR）进行控制系统设计。进料流量采用比值控制,液位采用串级控制,升温过程采用预测模糊控制,恒温阶段采用模糊免疫PID控制,并设计了压力安全联锁控制系统。基于西门子PCS7产品进行工程实现,运行结果表明：控制系统中各种控制策略操作简...     

连续搅拌反应釜的自适应模糊辨识与预测控制

化工领域为保证生产安全,对温度、压强、浓度等工艺指标有严格的要求。连续搅拌反应釜属于典型的化工设备,存在较强的非线性和时滞性,传统的建模与控制方法无法满足其精度要求。针对连续搅拌反应釜系统提出一种自适应模糊辨识与预测控制的方法。首先根据模糊划分C均值聚类算法得到模糊隶属度和初始聚类中心,在此基础上采用分层遗传算法进一步优化连续搅拌反应釜T-S模糊模型的参数。其次,采用自适应机制遗忘因子递推最小二乘法来估计T-S模糊模型的后件参数。最后,基于得到的T-S模糊模型,对连续搅拌反应釜进行自适应模糊广义预测控制,仿真结果验证了该算法的有效性。     

自适应λ-跟踪控制在非线性系统控制中的应用

针对相对阶为1的非线性系统,在高增益自适应控制策略u=-k(t)y(t),.k(t)=‖y(t)‖2的基础上,通过在自适应律中加入死区控制,提出了一种自适应λ-跟踪控制器,并把该控制器应用于连续搅拌反应釜中对反应物浓度进行控制.仿真结果表明,该控制器是有效的.在跟踪信号是常数、控制变量受约束以及控制信号变化的情况下进行仿真,当控制变量受约束时该控制器能达到满意的控制效果;当参考信号发生变化时,系统仍然能够很好地跟踪参考信号,具有较好的跟踪能力.     

改进的一般化学习网络内模控制在CSTR中的应用

以连续搅拌反应釜(CSTR)为例,通过对一般化学习网络(ULN)分支上时间延迟的优化训练,提高了CSTR 这类具有滞后环节的复杂非线性系统的建模精度。将一般化学习网络和模糊理论相结合,提出了一种改进的神经网络内模控制方法(改进的ULN-IMC)。仿真结果表明,改进的ULN-IMC可有效的提高CSTR的跟踪和抗扰动定值控制过程。     

间歇搅拌反应釜的液-液分散性质数据用于连续搅拌反应釜设计的探讨

本文结合聚碳酸酯液-液聚合反应釜的放大工作,探讨了将间歇搅拌釜的液-液分散性质数据用于设计连续搅拌釜的可能性。通过分析和实验表明:只要合理设计反应器的进出料口位置,使连续操作中釜内相比不发生变化,并等于设计的进料相比,则已知的间歇搅拌釜的分散性质同于连续操作条件下的性质,而可以直接用于连续搅拌反应釜的设计。     

聚合反应釜自动控制系统设计

本文完成了以反应釜为对象的单片机温度控制和搅拌速度控制系统的硬件开发。可以根据实际需要基本实现了对聚合反应釜温度和搅拌速度的自动控制。在对检测到的温度和搅拌速度数据信息处理后,能自动调理到生产所需状态,从而最优避障,实现优化生产。     

基于Hammerstein模型的连续搅拌反应釜非线性预测控制

该文针对化工过程中广泛使用的连续搅拌反应釜(CSTR),提出一种基于最小二乘支持向量机Hammerstein模型的非线性预测控制方法。Hammerstein模型的非线性环节采用最小二乘支持向量机逼近,线性环节则采用外因输入自回归模式(ARX)结构。基于此模型结构设计非线性模型预测控制器,将非线性预测控制问题转化为线性模型的预测控制和非线性模型的求逆问题,进而给出了预测控制律以及非线性环节逆模型的构造方法。对CSTR的仿真结果表明:与传统的非线性模型预测控制以及PI控制器相比,该文方法精度更高,能够有效跟踪控制反应物浓度。     

一类典型工业过程的RBF神经网络控制

根据一类典型工业过程的特点，提出了一种神经网络控制方案．该方法基于ＲＢＦ（ＲａｄｉａｌＢａｓｉｓＦｕｎｃｔｉｏｎ）神经网络辨识过程模型，然后在此模型基础上设计内模控制．利用连续搅拌反应釜（ＣＳＴＲ）系统进行仿真设计，结果表明方案有效．     

基于扰动补偿的连续搅拌釜式反应器自适应积分滑模控制

针对化工工程中连续搅拌釜式反应器难以稳定控制的问题,提出一种基于自适应积分滑模控制的方法;根据连续搅拌釜式反应器系统结构建立的被控系统模型分别设计有限时间状态观测器和扰动观测器,通过观测器的估计结果对未知扰动信号进行补偿;基于系统的跟踪误差,引入积分滑模面,设计自适应变比例增益趋近律来消除系统抖振;利用Lyapunov函数证明控制系统的稳定性。仿真结果表明,该控制方法具有良好的抗干扰性能,能够实现对连续搅拌釜式反应器系统的稳定控制。     

CSTR的非线性预测控制

对于像ＣＳＴＲ化学反应器的控制，由于其过程本身的严重非线性而变得十分困难，本文提出一种采用Ｈａｍｍｅｒｔｅｉｎ模型的预测控制方法来控制上述非线性过程。Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型采用两种方法进行辩识，联立辩识法与序贯辩识法，本文特点地提出一种改进型Ｈａｍｍｅｒｔｅｉｎ模型，用于克服常规Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型在控制器设计时的不足之处，对ＣＳＴＲ反应器之仿真结果表明，基于上述两种Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉ     

基于Volterra级数模型的内模控制方法

针对一大类具有一定不确定性的非线性系统,提出基于Volterra级数模型的鲁棒内模控制器设计方法。利用局部形式的小增益定理,得到在辨识模型和实际对象模型失配的情况下,闭环系统鲁棒稳定的充分条件。对于设定点调节问题,得出闭环系统获得零稳态误差跟踪性能的充分条件。通过对一个连续搅拌反应池（CSTR）过程控制问题的仿真研究表明,应用该方法可以取得良好的控制效果。     

BelousoV-Zhabotinsky-CSTR体系从混沌到高周期行为的控制

用自适应延迟反馈控制方法和线性自相互作用反馈控制方法对在连续流动釜式反应器（CSTR）中的Belousov-Zhbotinsky (BZ)体系进行了从混沌行为到较高周期轨道行为的控制，结果表明这两种方案都是有效的。     

基于免疫遗传算法的模糊优化控制及其仿真

提出了一种记忆细胞精英抗体遗传策略,能强化免疫系统的记忆功能和抗体浓度调节机制,从而使免疫遗传算法更快速、稳定地收敛到全局最优点.在模糊规则和隶属度函数联合编码基础上,通过上述改进型免疫遗传算法实现模糊控制器参数的同步优化.另外,由于模糊规则库和隶属度函数通常都具有对称的特点,控制器优化时可将搜索空间减半,从而使稳定性、收敛性得到显著提高.将这种新型模糊优化控制方法应用于过热汽温控制系统进行仿真,结果表明可以获得非常满意的闭环控制效果.     

基于非线性PID的连续搅拌反应釜控制方法

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)普遍存在高度的非线性、不稳定性和参数不确定性.线性比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制算法难以满足CSTR系统的控制要求.为了提高CSTR系统的控制品质,采用非线性函数对线性PID控制器的比例、积分、微分系数进行非线性构造,得到非线性PID(nonlinear PID,NPID)控制算法,并将NPID算法运用于CSTR系统的出料温度控制.仿真结果表明,NPID控制算法的控制效果更好,CSTR的出料温度和出料浓度响应曲线更加平滑,过渡过程时间更短,系统抗干扰能力和鲁棒性更强.可见,所提算法是合理和有效的.     

一种面片删减的等几何分析新方法

等几何分析（IGA—IsogeometricAnalysis）方法采用NURBS基函数和NURBS控制点代替等参有限元分析方法中的形函数和节点,实现了CAD与CAE模型的有机融合．然而由于单个完整NURBS面片的拓扑局限性,等几何分析方法还不便应用于带孔等复杂结构．本文提出了一种面片删减的等几何分析新方法,通过在一个基础面片中删除子面片来直接获得带孔结构的几何模型,并采用简化的T样条局部细化方法和高效的控制点调整策略,以提高计算效率和分析精度．针对平面复杂带孔结构包含的外形复杂和孔形复杂两种情况,通过相应的数值算例验证了新方法的有效性．     

基于网络污水处理实时仿真与控制

构建了基于网络的污水处理实时仿真与控制系统的硬件平台，采用C＋＋ Builder语言，利用UML建模方法，开发了基于TCP／IP协议系统仿真与控制软件，实现了污水处理系统的实时仿真与控制。以CSTR工艺为例，以ASM No．1模型和二沉池的沉淀模型，在Matlab／Simulink下建立了系统的仿真模型，利用Matlab／xPC Target生成了控制内核，实现了该工艺的仿真和自动控制。运行结果表明：采用厌氧-好氧生物处理的CSTR工艺中的反应池和二沉池，可以实现实时运行控制和实时仿真，并具有良好的扩充性和移植性；证明了利用网络技术对污水处理过程进行实时仿真和实时控制在技术上是可行的。