冶金生产强磁选过程优化设定控制方法及实现

冶金工业赤铁矿强磁选过程具有强非线性、不确定性且难以用数学模型描述。采用常规控制方法,难以将其工艺指标精矿品位与尾矿品位的实际值控制在目标值范围内。为此结合案例推理、规则推理等智能技术,开发了强磁选过程智能优化设定控制系统,并应用于国内某赤铁矿选矿厂强磁选过程,实现了强磁选过程的精矿品位、尾矿品位的智能优化控制。     

浮选过程混合智能优化设定控制方法

浮选过程关键工艺指标精矿品位和尾矿品位难于在线测量,且与控制回路输出之间的动态特性具有如下综合复杂性:强非线性、强耦合,难以用精确的数学模型描述,随生产边界条件而变化,因此采用传统的基于数学模型的优化控制方法难以保证品位指标在合格的范围内.通过将基于案例推理的预设定模型与基于RBF神经网络的软测量模型以及基于规则推理的前馈、反馈补偿模型相结合,实现了在工况发生变化时对磁铁矿浮选过程设定值的优化控制.该方法成功应用于某选矿厂浮选过程,应用效果表明了该方法的有效性.     

炼钢炉次计划仿真系统的设计与实现

炼钢炉次计划对于钢铁企业生产计划的编制起着承上启下的重要作用.针对炉次计划问题多目标、多约束的复杂特点,建立了整数规划模型,提出了基于现场计划编制人员经验规则的多阶段启发式算法对其进行求解,并以该模型和算法为核心开发了炼钢炉次计划仿真系统,讨论了其的结构与功能.利用生产现场的实际数据,对系统进行了离线仿真,并计算了炉次计划结果的评价指标.仿真结果表明:该模型及算法可以快速、高效的编制炉次计划;该仿真系统为炉次计划模型及求解算法的研究提供了仿真实验平台,并为进一步在实际工程中的应用奠定了一定的基础.     

热轧层流冷却过程的智能建模仿真软件包

针对热轧层流冷却过程具有综合复杂特性，难以建立精确数学模型的难点，基于其智能建模方法开发了仿真软件包。讨论了仿真软件包的结构和功能。该软件包方便，实用，为热轧层流冷却过程的模型研究提供了良好的软件环境。     

钢厂生产经营计划中的目标成本控制模型研究

针对市场需求以及市场价格不断波动的情况，以某钢铁公司高线厂为背景，将产品成本控制和生产经营计划相结合，建立了目标成本设定模型、生产能力折算模型，并在此基础上建立了实现目标成本控制的多目标优化模型，通过模型转换和利用加权和法求解多目标规划，得到了考虑产品成本的生产经营计划方案，在某企业的实际应用中验证了该模型的可行性。     

PSO算法在多模型自校正动态矩阵控制中的应用

为解决多模型控制中固定模型获取问题,将粒子群优化(PSO)算法应用于多模型自校正动态矩阵控制.对一类含跳变参数的单输入单输出离散时间系统,当模型参数突然跳变时,通过PSO算法在线优化自适应模型参数,并根据模型相似度实现固定模型的动态管理,以有效控制模型数量和减轻系统负担.模型切换策略用于选择当前与实际被控对象最接近的控制器.仿真结果表明,该方法能够较大地改善系统的瞬态响应,优于常规的自校正动态矩阵控制算法;并说明了其有效性和可行性.     

多变量自校正控制器的确定收敛性分析

对多变量自校正控制器进行了确定收敛性分析。首次表明:即使自校正算法应用于非最小相位系统,只要合适地选择加权阵,则输入输出向量有界,广义输出跟踪误差向量趋于零。     

基于PSO在线优化的多模型自适应动态矩阵控制

针对常规的自适应动态矩阵控制算法,在实际被控对象的模型参数发生突变时,系统的瞬态响应较差,提出了基于PSO在线优化的多模型自适应动态矩阵控制方法。对一类含跳变参数的单输入单输出离散时间被控对象,在模型参数范围未知情况下,以自适应模型参数为依据,经规则判断后通过所提出的基于双群体深度搜索的粒子群优化（PSO）算法在线优化自适应模型参数,并通过所定义的模型相似度自动建立多个固定模型。通过指标切换函数找到当前最优控制器。仿真结果表明,该方法明显优于常规的自适应动态矩阵控制算法,说明了该方法的有效性和可行性。     

多变量模糊推理系统的神经网络实现

以双缸连通液面Ｆｕｚｚｙ控制系统为模型，研究了多变量Ｆｕｚｚｙ推理系统的神经元网络实现问题。这里主要考虑如下二个问题：（１）ＢＰ网络在语言环境下实现多变量Ｆｕｚｚｙ推理系统的有效性；（２）神经网络结构（隐层节点个数及输出层激发函数）对推理结果的影响。仿真结果表明，在语言环境下ＢＰ网络具有很强的近似推理能力，基于ＩＦ－ＴＨＥＮ的多变量Ｆｕｚｚｙ推理系统可由一个ＢＰ网络训练学习而加以实现，从而为有效的实现多变量复杂系统的Ｆｕｚｚｙ控制奠定了基础。     

一类输入受限的多变量系统随机自适应控制

提出了一种输入同时受到幅值与速度约束的多变量随机自适应控制算法，该算法通过预选加权阵与在线修改相结合，可以抵消输入非线性特性，并有限度地防止控制进入非线性区间。这种新方法适用于具有任意交互矩阵的非最小相应的随机系统。本文给出了算法的全局收敛性分析和仿真实例。