基于同步扰动随机逼近算法的电熔镁炉智能控制系统

针对电熔镁炉熔炼过程中电极电流的调节主要依靠人工手动控制,控制效果差、产品质量不稳定、能量浪费严重的生产现状,提出了一种电熔镁炉智能控制策略.该智能控制策略根据熔炼过程中不同的熔炼工况分别设计了基于SPSA算法和神经网络的正常工况控制器以及基于规则推理技术的特殊工况控制器.将所设计的电熔镁炉智能控制系统应用于实际工业现场,实现了对电极电流的自动控制,保证了产品产量,降低了产品能耗.
关键词：     

一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统

传统的电熔镁炉熔炼过程人工控制方法存在生产过程中能源消耗大、产品品位低、工人劳动强度高等不足.针对上述情况,提出了利用工业现场人工操作经验总结出的控制规则与相关控制理论相结合对电熔镁炉熔炼过程进行自动控制的方法,并使用该方法设计了一种基于规则推理的电熔镁炉智能控制系统,包括电流预设定模型、电流偏差阈值自学习模型和电流平衡调节补偿模型等协调控制电动机.该系统成功应用于国内某电熔镁砂厂,取得了良好的应用效果.     

基于信息融合的电熔镁炉熔炼异常工况等级识别

采用多源信息融合思想,提出了电熔镁炉加热熔化异常工况等级的识别方法.在分析加热熔化过程各种异常工况的基础上,提取电流、图像和声音信号特征进行同步序列化和归一化处理,根据各种异常工况的特点选取不同特征,建立了基于支持向量机的轻微半熔化和严重过加热工况识别模型、基于规则推理的中度半熔化和严重半熔化工况识别模型和基于决策树支持向量机的轻微过加热和中度过加热工况识别模型.仿真结果表明,本文方法实现了对半熔化和过加热工况异常等级的有效识别.     

一种上下文敏感的信任管理系统

提出并实现了一种基于贝叶斯网络的主观信任管理方案.显式地加入上下文信息.并使用统计学方法推算上下文对实体行为的影响因子,使之比使用特定算法(影响因子固定)的系统更准确地反映出实体行为的不确定性和动态性.仿真对比实验表明,提出的主观信任度映射方法,能够更准确地推算出陌生上下文中的信任度.     

基于贝叶斯推理的Web服务质量评价方法

为了对Web服务质量进行准确评价,提出了一种基于贝叶斯推理的Web服务质量评价方法.该方法首先从客观数据和主观数据两个方面,使用最大熵原理提取先验分布信息,然后通过贝叶斯推理出服务质量(quality of service,QoS)的分布参数,最后使用获得的QoS分布参数给出可信的QoS后验分布信息,从而对Web服务质量进行评价.大量的实验结果表明,本文提出的方法能够准确地对Web服务质量进行评价.     

基于水泥分解炉工况分析的优化控制

要对水泥分解炉达到优化控制,必须对其工况进行识别,针对不同的工况对其进行有效控制.通过对分解炉模型的辨识,采用无监督的模糊c-均值的聚类方法对其工况进行分类识别,根据先进控制算法进行PID参数寻优,最后通过T-S模糊模型将调整后的最优PID参数应用于现场.     

基于主客观证据融合的高炉悬料预测方法

针对高炉关键异常炉况悬料难以预测的问题,基于D-S证据理论,提出一种综合模糊专家推理和后验概率最小二乘支持向量机的悬料预测方法.首先,结合高炉生产过程和悬料现象,分析悬料形成的内在机理;其次,通过模糊专家推理提取基于专家规则的主观证据,再通过建立后验概率最小二乘支持向量机模型提取基于数据内在客观规律的客观证据;最后,基于D-S证据理论完成主客观证据融合,实现悬料预测.该方法充分利用专家经验和最小二乘支持向量机的自学习能力,能够提高预测精度.仿真结果表明本文提出的方法有效、准确.     

基于贝叶斯方法的高鲁棒性故障检测技术

故障检测在控制工程领域具有广泛的应用,而鲁棒性是衡量系统在故障检测时的不确定性的重要指标.为了提高鲁棒系统故障检测的能力,基于贝叶斯的基本原理对系统的故障和不确定性进行研究,提出一种基于贝叶斯方法的高鲁棒性故障检测方法.首先,对非线性系统的故障检测问题进行定义,分析参数空间的不确定性问题.其次,基于贝叶斯基本原理对参数空间的推导进行分析.最后,通过分析系统正常运行的参数空间与发生故障时的参数空间之间的成员关系来进行故障检测.实验表明,在四罐耦合系统中,提出的基于贝叶斯方法的故障检测技术在系统模型参数具有不确定性的条件下可以很好地进行故障识别.1     

基于模糊神经网络的电动汽车变速器故障检测研究

针对电动汽车变速器故障呈现不确定性特征，影响检测性能的问题，设计了基于模糊神经网络的电动汽车变速器故障检测方法。从电动汽车变速器故障状态的工况数据中，提取电动汽车变速器的故障征兆参数；模糊化处理电动汽车变速器的故障征兆参数，依据电动汽车变速器故障征兆参数的隶属度，构建模糊规则库；利用BP神经网络学习模糊规则库的故障检测模糊规则，通过正向传播、反向传播和权值修正完成BP神经网络训练。将电动汽车变速器测试样本输入完成训练的BP神经网络，BP神经网络依据测试样本的模糊隶属度向量，输出故障检测结果。实验结果表明，该方法可以有效检测电动汽车变速器的齿轮断齿等不确定性故障，实用性强。     

基于模糊贝叶斯理论更新概率可靠性模型

贝叶斯理论是基于无损检测结果对海洋工程结构可靠性进行更新研究的有力工具。针对传统贝叶斯理论无法有效地处理海洋结构无损检测中存在的大量模糊不确定性问题，根据模糊集合论的基本原理，在海洋结构可靠性概率模型更新研究中引入了模糊贝叶斯理论和模糊综合评判方法，对模型不确定性和检测结果中的模糊不确定性进行了定量评估。对基于检测结果的更新可靠性模型的参数分布和模型权值进行了探讨，并采用模糊综合评判方法确定了模型权值的先验概率。算例结果表明，此方法是可行的，检测结果的模糊性对可靠性概率模型更新具有重要影响，考虑模糊不确定性可以得到更为合理的结果。对于参数的概率密度函数而言，考虑多个模型和只考虑一个模型可得到相同的结果，但参数的不确定性对模型权值的更新有一定的影响。在工程实际应用中，对于有关海洋工程结构经检测和维修后的可靠性更新问题，应该考虑模糊不确定性的影响。     

基于SPC的高炉炉况异常检测研究

针对高炉冶炼过程复杂多变,影响高炉炉况的因素众多且运行过程复杂,为保证高炉炉况稳定顺行,开发了一种基于主元分析（PCA）和统计过程控制（SPC）的高炉炉况异常检测模型。由于高炉运行参数具有高耦合和非高斯的特点,该模型首先采用主元分析算法对高炉实际生产的历史离线数据进行聚类分析,然后应用基于T2统计量的多元控制图和单值控制图对聚类后的新变量和相关参数进行监测,从而达到监测高炉出现异常炉况的目的。该模型可以实时监测高炉炉况的异常波动,其中PCA算法将高炉本身的高维数据降到低维,大幅去除数据中的噪声和不重要特征,在实际生产和应用中,节省了大量的成本和时间。选取马钢某高炉炼铁过程为应用场景,结合数据特点调整和改进算法,通过历史数据模拟和实时在线运行验证模型的可靠性和算法的有效性,同时也对指导高炉实际操作技术做出了一定的贡献。     

多关系混合不确定信息的随机模拟聚合方法及应用

针对综合评价中混合不确定信息共存、评价信息残缺和评价信息间非独立的评价问题，提出一种多关系混合不确定信息融合集成框架及其求解方法.首先，将混合不确定信息进行分类整合，梳理信息(子)流间的相关关系，构建多关系混合不确定信息集成框架，通过网络分析法(ANP)求解信息(子)流的信息权；其次，将混合信息转化随机数并模拟迭代，充分挖掘信息价值；最后，将被评价对象每次仿真迭代后的结果进行两两比较，获取优胜度矩阵，并通过回归树的方法得到体现概率特征的可能性排序.对混合残缺信息、多关系信息的融合问题进行了探索，降低了评价过程对数据完整性的要求，考虑了信息重叠和信息冗余，得到的相对评价结论对实际问题更具解释力.     

基于动力指纹和Bayes数据融合的桥梁损伤识别

受测量噪声的影响,采用单一指标评价桥梁安全容易产生误判,因此提出一种基于Bayes理论的桥梁损伤识别方法.该方法将识别过程分解为损伤定位识别与损伤定量识别两部分,首先采用Bayes公式融合归一化的动力指纹,进行损伤位置识别,进而提取损伤处的动力指纹构建Bayes网络,计算各节点的条件概率,从而识别损伤程度.通过简支梁数值模拟验证了该方法具有良好的抗噪性,尤其能够对小损伤准确定位,对程度差别小的损伤准确分类.     

基于Android 平台的智慧市政系统

为提高市政设施巡检过程中信息上报的准确性和实时性，提出了基于Android 平台的市政系统。通过对Android 设备的摄像头调用和GPS( Global Positioning System) 、Network 定位模块的加载，采集了图像和定位信息，并结合其他工程信息将数据打包上传至后台服务器中，保存到数据库。另外通过浏览器访问Web 网页实现后台数据信息的管理、任务派发等。测试结果显示，该系统能有效获取图像和定位信息，快速准确地上传数据和简化后台工作流程，具有一定的实用价值。     

高温熔融金属作业安全完整性评价

为了保证冶金行业高温熔融金属作业的安全性，将IEC 61508 标准提出的安全相关系统安全完整性的概念拓展到高温熔融金属作业系统，提出了基于贝叶斯网络Noisy-or模型的高温熔融金属作业安全完整性评价方法.建立了包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素的高温熔融金属作业安全完整性评价模型.贝叶斯网络各根节点的先验概率采用模糊理论的模糊数来确定.为了减少计算量及不确定性，利用Noisy-or模型确定条件概率，并考虑了各中间节点对作业安全完整性的协同影响作用.结果表明，评价模型因果推理可确定高温熔融金属作业的安全完整性等级，诊断推理也可确定其敏感因素，为制定安全措施提供指导意见.     

厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺的静态模型

提出了一种两步三段式厚渣层铁浴熔融还原炼铁工艺,铁浴炉利用厚渣层保证反应器内球团矿的氧化区氧化放热与还原区还原的梯度隔离,煤气改质炉提高煤气利用率,转底炉预还原匹配整个系统能耗最低.依据物料平衡与能量平衡的原理,建立了该工艺的静态模型,依据设定的工艺流程中各个环节的生产指标,掌握了各个环节的物料消耗与能量消耗情况,并与现阶段各种炼铁工艺进行了对比,阐明了本工艺的特点与优势,为该工艺的生产实践提供了参考.     

由含钛高炉渣制备叶面肥及甜玉米栽培实验研究

以含钛高炉渣、硫酸氢钾、柠檬酸、尿素和氧化镁为原料,采用熔融和螯合法制备叶面肥,并通过大田栽培实验研究了该叶面肥对甜玉米生长状况、产量、性状及籽粒的氮、镁、糖和重金属质量分数的影响.结果表明,该叶面肥含有植物营养元素氮、硫、钾、镁、铁和钛;该叶面肥的施用使甜玉米生育期缩短2d;产量、株高、茎粗、穗粗、穗粒数、单穗重、单株有效穗数、叶片中叶绿素的SPAD值、籽粒中氮和镁的质量分数明显增加,籽粒中糖、钛、钒和铬的质量分数无明显变化,且重金属元素钒和铬的质量分数符合国家标准.