催化裂化装置反应深度多变量预测控制

研究了催化裂化装置的优化控制问题,指出干扰或操作条件变化时,会导致被控过程出现三种系统（ｒ＝ｍ,ｒ＜ｍ,ｒ＞ｍ）,其中ｒ为控制变量维数,ｍ为被控变量维数。这三种系统会相互转化,提出了适合于这种复杂工业过程的多变量预测控制策略。仿真和工业应用结果表明,该方法能使大型工业装置操作稳定,所有被控变量和操作变量都不超限,充分发挥装置的潜力,具有较高的工程应用价值。     

操作变量与前馈变量转换对模型预测控制可行域影响机制

模型预测控制因其解耦性和强鲁棒性得以在过程控制中广泛使用.在实际生产过程中,因操作需要常常放开控制器对部分操作变量的控制,此部分操作变量则转化为前馈变量.变量之间的转换将使系统的结构在方系统、胖系统和瘦系统之间发生转换.对于瘦系统,操作变量的维数少于被控变量,其控制效果往往低于其他结构的系统.同时,原操作变量不被控制器控制后,转换为前馈变量,也会影响对系统的控制效果.可行域能直接反映系统控制效果.在对状态空间模型进行多步预测推导的基础上,将部分控制变量与前馈变量进行转换,用空间几何映射表示变量转换,并分析转换对系统可行域的影响.最后,针对实际生产过程中放开部分控制变量的情况,提出预判机制,以保证系统可控.     

智能数据预处理在浮选过程中的应用

针对反浮选过程的被控对象复杂、数学模型不确定以及控制要求高等特点，提出一种基于主元分析和模糊聚类的数据预处理算法。采用模糊C均值聚类算法得到聚类中心，进行线形回归从而对过程变量数据进行了预处理。主元分析法则用采进行辅助变量的选取和输入高维向量的降维简化．针对主元变量采用径向基函数网络建立了系统经济技术指标的预测模型。根据工业实际生产数据进行的模型校验和误差分析表明，能够满足浮选过程控制的精度要求。     

智能数据预处理在浮选过程中的应用

针对反浮选过程的被控对象复杂、数学模型不确定以及控制要求高等特点,提出一种基于主元分析和模糊聚类的数据预处理算法.采用模糊C均值聚类算法得到聚类中心,进行线形回归从而对过程变量数据进行了预处理.主元分析法则用来进行辅助变量的选取和输入高维向量的降维简化,针对主元变量采用径向基函数网络建立了系统经济技术指标的预测模型.根据工业实际生产数据进行的模型校验和误差分析表明,能够满足浮选过程控制的精度要求.     

多操作数并行加法的研究

研究了二进制多操作数并行加法问题．基于多操作数并行位加和按权重新排列的原理，提出了一种二进制多操作数加法的快速计算算法．该算法一次可同时将ｍ个操作数转换为ｒ＋１（ｒ＝［ｌｏｇ２ｍ］）个操作数，重复使用此算法将ｍ个操作数快速化为二个操作数后相加得出结果     

工业对象模拟实验系统的研制

提出了采用计算机技术设计工业对象模拟系统的工作原理和设计方案，给出了基于该系统的实验环境的构成。工业对象模拟系统可以在没有实际工业被控对象的情况下，为控制装置提供模拟的工业常用被控对象，对控制装置的软硬件设计进行验证。被控对象的工艺流程、工艺参数等可以以图形、表格、曲线、动画的形式形象直观地显示在计算机屏幕上。     

特殊的多变量系统等价变换及其在自适应控制中的应用

对ｍ个输入ｍ个输出的可观且可控的多变量线性系统，且可观指数ｖｉ与可控指数μｉ均为ｒ，本文给出极其类似于单变量系统的频率及时域的各种表达式及其等价变换计算方法。在通过最小二乘辨识模型和经由状态估计与状态反馈进行极点任意配置的多变量系统自适应控制器设计方面，本文给出标准表达式将使推导过程变得简单明了。     

船舶机舱过程的多变量状态空间建模

论述了利用系统的输入输出时间序列，创建一种多变量状态空间模型的一般方法，并使所建的模型同时具有可控性和可观性，如果模型维数过大还提供有从系统特性出发的降价措施，所得结果为机舱过程的数学建模提供了新工具。     

LPV模型的非线性PID控制算法

以LPV模型为被控对象,提出一种适合动态系统、整定简便的非线性PID控制算法。针对LPV模型时变非线性运行特性,引入工作点变量,采用传统Ziegler-Nichols法整定被控对象在工作点处的局部PID控制参数,通过高斯插值使控制参数在系统操作轨迹上的平滑过渡,有效避免控制参数突变对系统的冲击以及被控模型改变引起的误差,实现了对被控非线性对象的高效稳定控制.     

广义系统稳定控制的充要条件

广义系统稳定控制的充要条件张卫国，王前清（应用数学系）１广义系统存在有效闭环的充要条件考虑确定性系统式中ｘ（ｔ）为ｎ维状态向量，ｙ（ｔ）为ｒ维输出向量，ｕ（ｔ）为ｓ维输入向量．Ａ、Ｂ、Ｃ为相应维数常阵．引理１若系统（１．１）状态不完全能控，其能控性阵...     

多个随机变量样本统计相关性的另一种度量指标

已有的多变量相关性指标（如复相关、偏相关、广义相关系数、多向列联表分析、和谐系数等）,都是从代数的角度进行定义的。文中用数性积的几何意义解释了Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数ｒ,得到了一个与ｒ等价的度量两个变量之间相关关系密切程度指标———平行四边形的面积。在此基础上,逐步推广到ｐ维情况,并且得到了衡量ｐ个随机变量之间相关性指标———ｐ维平行２ｐ面体的体积。最后举例说明了其应用。     

多变量系统解耦内模控制及其PID转化应用方法的研究

文中针对不同回路具有不同时滞的多变量稳定过程，提出了一种多变量解耦内模控制设计及其常规PID转化应用方法。所设计的多变量内模控制器能使系统稳定解耦，所得到的闭环系统根据开环系统时滞来描述。该方法为精馏等化工装置的复杂控制系统提供了一种新的优化和先进控制方案。     

多变量时间充列复杂系统的相空间重构

根据单变量时间序列相空间重构思想，提出了多变量时间序列描述的复杂系统的相空间延迟重构方法，对每一分量的时间序列，分别利用互信息最小法确定最佳延迟时间间隔，最小嵌入维数的选取方法是单变量时间序列情况下虚假邻点法的推广，给出了q阶广义关联积分和q阶广义关联维数的计算公式，并证明了广义并联维数与所用范数无关，计算了Lorenz系统按前2个变量进行重构时的最佳延迟时间间隔和最小嵌入维数，计算结果表明，用多变量时间序列重构比用单变量时间序列重构所需的数据长度要短得多且在方法上更有效。     

提高Smith预估器扰动抑制能力的方法及应用

以带纯滞后的典型工业过程为被控对象，针对常规Ｓｍｉｔｈ预估补偿控制对外扰动信号响应缓慢的缺点，给出一种改进的Ｓｍｉｔｈ预估器结构。分析了预估器的改进方法和参数设计，数值仿真和应用结果表明，该控制方案对改善系统的抗干扰性能有良好效果。     

主元分析及数据重构在过程监控中的应用

利用主元分析方法，通过矩阵运算、降低维数以提取过程变量的主要特征，实现对工艺数据的压缩，既可解决过程变量间的相关问题，同时还有清除测量噪声的效果．化工吸附分离过程监控的应用实例表明，主要过程变量可由15个缩减为6个，累积解释程度为98%．     

DOP生产中脱醇塔操作与控制的实现

邻苯二甲酸二辛酯脱醇过程是一个复杂的传质传热过程,过程变量多,被控变量多,可操纵的变量也多,过程动态和机理复杂。通过物料平衡、热量平衡、相平衡3个方面对脱醇操作的稳定性进行了分析,实现了脱醇塔各工艺参数的控制。     

二叉树型分层模糊系统的等效性分析

为进一步研究分析多变量模糊系统以及分层模糊系统的数学机理,解决多变量模糊系统的"维数灾"问题,该文对一类广泛应用的多输入单输出模糊系统(MISO-FS)进行了解析分析,提出了一类二叉树型分层模糊系统(HFS),并推导了其解析表达式。从而证明了HFS和MISO-FS具有等效性。在此基础上分析了HFS的规则数,证明了HFS的规则数随输入变量数线性增长,因此HFS是解决模糊多变量系统"维数灾"问题的一个很好的实用方案。     

关于含r对k间隔的组合数

记ｆｋ＾ｒ（ｎ，ｍ）为从排列在一直线上的ｎ个元素中选取ｍ个元素且恰含ｒ对ｋ间隔元素的选取方式数。ｇｋ＾ｒ（ｎ，ｍ）为从排列在圆周上的ｎ个元素中选取ｍ个元素且恰含ｒ间隔元素的选取方式数，给出了ｆｋ＾ｒ（ｎ，ｍ）及ｇｋ＾ｒ（ｎ，ｍ）的递归关系式和卷积形式表达式，在ｋ＝０时得到ｆ０＾ｒ（ｎ，ｍ）与ｇ０＾ｒ（ｎ，ｍ）的显式。     

专家系统在催化裂化装置的应用

针对催化裂化装置存在生产过程难以操作和其工艺过程特点，特利用专家系统指导工艺操作，主要应用在以下三个方面：过程监视和故障诊断；工况判别；反再系统先进控制。     

高维时空中静态荷电球体的内解

本文在假设荷电球体内部物质密度为ρ_ｍ＝μｒ～α电荷密度为ρ_ｅ＝ρ_０ｒ～ｂｅ~（－λ／２）的情况下，通过严格求解Ｅｉｎｓｔｅｉｎ－Ｍａｘｗｅｌｌ场方程，求得了高维时空中静态荷电球体的一个较普遍的内部解。这个解是我们原来在文［１］中求得的内解推广到高维时空的结果。当时空维数等于四时，这个解将自动回到文［１］的结果。