滚动窗口自适应子空间预测控制方法及其应用

针对常规控制方法在模型比较复杂的化工生产过程中控制效果不佳且过程具有非线性时变的特点,提出一种新型的滚动窗口自适应子空间预测控制方法.由输入输出数据通过子空间辨识方法获得子空间预估器,将子空间预估器作为预测模型,设计一种滚动窗口自适应预测控制器,并引入决定系数来过滤不良数据.通过对2-CSTR系统过程控制的仿真试验,验证了所提出控制方法的有效性.     

子空间预测控制方法在线性变参数系统中的应用

提出了一种针对线性变参数系统的新型子空间预测控制方法。该方法首先通过子空间辨识算法获得线性变参数系统的子空间预测输出。然后,对构造的输入输出矩阵进行QR分解得到子空间预估器,将子空间预估器用于设计模型预测控制器。该控制器包含了积分作用,可消除稳态误差。最后,通过风机扑翼动力学系统的仿真实验,证明了该方法的有效性。     

基于LS-SVM逆系统的焦炉集气管压力系统内模控制

焦炉集气管压力是炼焦生产过程中重要的工艺参数,其值是否稳定,直接影响到煤气质量、焦炉寿命、焦炭质量和生产环境。针对焦炉集气管压力系统是一个强干扰、非线性和多变量耦合的复杂系统,采用LS-SVM辨识出焦炉集气管压力系统的逆系统模型,并将其串联在原系统之前,运用逆系统的方法将集气管压力系统解耦成2个相互独立的单输入单输出伪线性子系统。同时,对解耦后的系统采用非线性内模控制策略以保证系统的鲁棒性和稳定性。仿真和应用结果表明该控制策略的解耦控制效果较好,提高了系统的快速调节能力和跟踪精度,而且增强了系统的鲁棒性,可以保证焦炉集气管压力稳定在现场工艺要求的范围内。     

焦炉集气管压力自适应预测解耦控制系统设计

针对焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性、时滞等特点,在系统控制过程中将压力分段考虑,用基于RBF神经网络辨识的单神经元控制器和PID控制相结合的方法,保证集气管压力稳定在工艺要求的范围内;在总管控制级用RBF神经网络预测模型对鼓风机机前吸力的实际输出进行超前预测以克服鼓风机控制系统的时滞.仿真示例和应用结果都表明该方案具有理想的控制效果.     

焦炉集气管压力系统的复合自适应PID控制

对多变量耦合且存在时变性的焦炉集气管压力系统,提出了一种基于支持向量机结合自适应PID的控制方法.采用支持向量机逆系统的方法来进行解耦控制,使得MIMO(多输入多输出)的集气管压力系统解耦成相互独立的SISO(单输入单输出)伪线性子系统.对于解耦后的SISO(单输入单输出)系统采用单神经元自适应控制算法,实时在线调整PID参数.仿真结果表明该控制策略实现了集气管压力系统的动态解耦控制,迅速跟踪变化,提高了系统的快速调节能力和稳态精度,增强了系统的鲁棒性,可以保证焦炉集气管压力稳定在现场工艺要求的范围之内.     

时变遗忘因子的子空间辨识及预测控制器设计

针对线性时变多变量系统,在存在不可测干扰及系统动态特性变化较大的情况下,不需要已知系统先验结构信息,不需要辨识出系统参数矩阵,提出一种完全数据驱动的具有变遗忘因子子空间辨识的预测控制器设计方法.预测控制是一种基于模型的控制方法,为了更好地建立被控系统模型,在已有的在线辨识基础上,根据实测输出值与预测输出值的误差构造变遗忘因子,以调整采集数据的权重,提高辨识灵敏度和控制效果.最后通过实例仿真验证算法的有效性.     

焦炉集气管压力协调控制系统及其应用

针对煤气厂三座焦炉集气管压力系统的复杂性,提出了多座焦炉集气管压力的智能解耦控制方法。根据生产工艺以及集气管压力的特性,应用了系统控制器,系统实现了三座焦炉集气管压力的智能解耦。实际运行结果表明,当外界因素造成集气管压力波动情况时,系统通过迅速调节相应的蝶阀开度,在短时间内实现了集气管压力的稳定,并且能够保证压力稳定在正负20Pa。     

焦炉集气管压力智能解耦控制系统的应用

针对某钢铁焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性的特点，结合模糊控制、PID控制、解耦控制和专家控制的优点，提出集气管压力的智能解耦控制方法，并将该控制方法应用于某焦化厂1号、2号焦炉智能解耦控制器。实际运行结果表明，当焦炉开盖、关盖、外送压力和煤气流量等因素引起集气管压力波动时，系统能迅速调节蝶阀开度使压力在15S内达到稳定，并且能够保证集气管压力稳定在工艺要求的波动范围内。     

焦炉集气管分管压力自适应模糊控制算法

针对焦炉集气管压力控制难以建立精确的数学模型，且工况复杂，提出采用集气管分管压力自适应模糊控制算法，在线调整控制参数，在兖州矿区焦化厂实际应用中取得良好效果。焦炉集气管分管压力自适应模糊控制算法@刘晓强 @郝榕 @谭得健     

焦炉集气管压力系统智能控制与仿真

由于焦炉集气管压力系统具有强干扰、多耦合、时变和非线性的特点，目前的控制系统效果并非十分理想。针对这种情况，提出将参数在线自调节与多变量模糊规则解耦相结合的智能控制策略，设计了焦炉集气管压力智能控制系统，并利用MATLAB进行了仿真研究。仿真结果表明，该智能控制系统可获得理想的调节效果。     

基于模糊理论的焦炉集气管压力控制系统的设计与实现

针对湘钢焦炉集气管压力和鼓冷系统吸力控制特点,对原有系统进行改造,将模糊控制技术和常规PID控制技术相结合,提出了一种基于模糊理论的焦炉集气管压力控制方法,结合相邻通道的波动引起的耦合现象,采用模糊解耦原则进行解耦控制。通过matlab仿真表明：模糊PID参数自整定算法与常规PID相比,具有更好的动态特性。实践证明该方法有效实现了对集气管压力系统的智能控制。     

基于机理和子空间辨识的煤气混合过程集成建模

针对煤气混合过程特点，建立了基于机理和子空间辨识的集成模型.首先在分析生产工艺和数据基础上，利用蝶阀流量公式建立高炉煤气和焦炉煤气流量机理模型；然后以高炉管道2#阀和焦炉管2#阀开度、高炉煤气和焦炉煤气气源压力为输入，混合煤气压力为输出，建立4输入1输出子空间辨识模型；最后分析各子模型特点，将两种模型进行集成.仿真结果表明，所建立的模型能够有效地反映煤气混合过程的动态特性，为煤气混合过程控制提供可靠的模型基础.     

焦炉集气管压力智能协调控制系统及其应用

根据集气管系统的工艺流程和动态特性,提出了一种分层智能协调控制方法,将集气管控制系统划分为3个层次:基础控制级,解耦级和协调级.通过分层结构处理过程的复杂性,实现算法的模块化,便于算法设计、调试、使用和维护.采用了基于多变量模型辨识的解耦控制,并通过协调专家系统协调各层次的控制行为,提高控制系统整体的适应性、可靠性,改善控制品质.基于西门子S7软硬件系统的实现了智能协调控制系统,实际应用取得了良好的效果.     

气体分馏装置多变量预测函数控制方法

针对气体分馏工业过程中存在的多变量、强耦合、大滞后等系统特性,设计了一种预测时域可调的多变量预测函数控制算法.该方法结合单变量预测函数控制及Simith预估器的特点,通过对预测时域进行分段设定,以期达到较好的快速性和稳定性.以气体分馏装置的脱丙烷塔为例,依托现场的实测模型,对提出的算法进行了验证.结果表明,所提出预测时域可调的多变量预测函数控制算法调节时间短,跟踪效果好.     

城市天然气置换焦炉煤气低压混烧技术研究

结合天然气置换过程中涉及的用户停气、低压放散、工作量大等实际问题,对焦炉煤气与天然气的燃烧速度和气体流速进行了理论计算及燃烧试验,得出了在一定压力范围内焦炉煤气与天然气低压混烧技术。     

基于黄金分割法的阶梯式约束预测控制

针对约束开环稳定系统,提出一种基于黄金分割法的阶梯式约束预测控制算法.采用阶梯式控制策略降低预测控制在线计算量,并引入黄金分割法处理系统约束条件,通过在线优化计算当前时刻的预测控制增量,进而得到预测控制量.最后,通过仿真实例,验证了所提出的算法有效性.     

基于感应无线的机车自动走行控制技术研究

针对焦炉生产中工作环境恶劣而机车定位控制要求高的情况,提出基于感应无线技术的焦炉机车自动走行控制方案。重点阐述了利用感应无线技术抑制数据通信中的同频干扰问题,构建同轨道多机车位置检测应用模式,建立三维机车自动走行控制立体结构模型,设计了感应无线硬件电路。文中设计的系统具有设计先进、功能丰富和可靠性高等优势。