基于动态优化的多模型广义预测控制器设计

针对工业控制过程中广泛存在系统参数突变的问题,将多模型切换的广义预测控制器引至动态优化策略下的分层式控制系统中,设计了基于动态优化的多模型广义预测控制器.该模型预测控制结构以获取最大经济效益为目标,上层结构对经济目标函数进行动态优化,得到使经济利益最大的关键变量设定值;下层结构中MPC层采用多模型广义预测控制器代替传统单模型广义预测控制器追踪上层得到的设定值,即采用多个固定模型和自适应模型并行辨识系统的动态特性,提高系统暂态性能和模型参数跳变时系统的调节能力;底层为PID控制器用于抑制过程中的扰动.通过仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

钾盐合成工艺计算机优化控制研究

针对新的钾盐合成工艺中产物收率不高的问题,基于反应机理建立水解一塔反应器的动态机理模型,并对生产过程进行离线优化,得到正常工况下水解一塔的最优温度分布. 借助Matlab仿真对模型预测控制在该系统中的运用进行可行性分析. 研究结果表明:模型预测控制增强了过程的稳定性和抗干扰能力,对产品含量的提升具有很好的促进作用,实现了生产过程的计算机优化控制.     

半导体制造过程的多工序协同控制模型

针对半导体制造过程的多工序质量控制,提出一种协同控制模型.该模型由目标优化、设备选择和设备控制3层组成.目标优化层利用目标优化模型对下游关键工序参数的目标值进行优化,补偿上游工序偏差对产品质量特征的影响;设备选择层综合考虑设备性能、生产时间以及设备的可利用性,选择处于最佳状态的设备完成相应的工序操作;设备控制层对选定的设备进行Run-to-Run控制,降低产品批次间的差异.从某半导体制造车间采集多道关键工序的测试数据,建立协同控制模型.通过基于生产数据的仿真,证实协同控制模型能够改善产品质量,提高设备效能和生产效率.     

多目标优化控制在中药提取中的应用

针对中药生产提取工段控制量多、耦合强的特点，以减小提取罐中药液温度稳定时间、提高挥发油的回收量、减小能源消耗总量和增加有效药液提取量4个指标作为优化目标，提出一种利用神经网络对控制器进行多目标优化的设计方案，神经网络的权值和结构分别用遗传算法和变结构算法训练。实践结果表明，设计出的中药生产提取工段的控制器具有良好的综合性能：缩短了药液温度达到稳定值的时间，提高了药液和挥发油的产量，降低了总能耗，很好地完成了多项目标的优化。     

纯碱生产蒸氨过程智能优化控制及其应用

为了提高纯碱生产蒸氨过程的综合自动化水平、实现节能降耗,该文在单座蒸氨塔预测控制的基础上,提出了一种蒸氨过程智能协调优化控制策略。针对蒸氨过程大时滞、时变、多变量耦合等复杂特性和多座蒸氨塔并行作业的运行情况,建立了蒸氨塔动态数学模型,并将单塔两层优化控制与多塔智能协调优化相结合,实现了蒸氨过程的智能优化控制。仿真与工业应用结果表明,上述方法不仅能明显改善过程控制性能,而且能实现每吨纯碱降低氨耗0.21 kg、蒸汽消耗16 kg的节能降耗效果。     

板坯连铸二次冷却智能控制模型

以缩小连铸二冷区板坯表面实际温度和目标温度的差异为目标,建立了板坯连铸二次冷却智能控制模型. 该模型采用支持向量机(SVM)实现板坯表面目标温度的动态设定,采用对角递归神经网络(DRNN)实现板坯表面温度的预测,采用T-S模糊递归神经网络实现二次冷却水动态调整与分配. 通过对某钢厂板坯连铸过程进行仿真计算和现场试验,结果表明:该模型将二次冷却水水量控制问题与板坯在冷却过程中的温度状态相结合,实现了连铸二次冷却动态优化控制,有利于提高板坯的质量.     

苯乙烯聚合反应过程的牌号切换优化策略

柔性生产模式下的多牌号聚合物生产过程,不仅需要稳态生产中的精确质量控制,也需要建立有效的牌号切换过渡过程运行策略。本文针对单反应器多牌号聚合物生产过程,提出一种以经济优化为目标,基于迭代动态规划的分段式牌号切换操作优化策略,将牌号切换过渡过程划分为动态优化阶段和准稳态过渡阶段。以实验室规模的连续搅拌釜式反应器中苯乙烯聚合牌号切换为对象,以原料消耗最少为优化目标,构造了一个包含分子量分布参数、反应温度以及引发剂流量等变量的目标函数,利用迭代动态规划求得切换过程中操作变量和产品性能指标的优化轨迹。仿真研究结果表明,本文提出的优化策略能显著缩短切换时间,减少切换过程中单体和引发剂的消耗量。     

运用资源优化控制链实现的均衡生产

为实现生产过程较优方案对企业生产管理的有效支持,制定了符合企业实际情况的资源优化控制链系统.通过资源优化控制链的建立,使生产管理网络层对生产目标进行分析,选择最优的资源组合方式,确保生产计划的精益性、准确性、可供选择性,为生产管理提供了高效的生产策略保障.资源优化控制链通过先进生产管理手段的应用,来实现资源以及生产的平衡性和流动性,达到生产过程的均衡性和创新性的总体目标.     

基于多工况分析的焦炉加热过程火道温度模糊控制

对于焦炉加热这一复杂工业过程,提出一种包括协调层和优化控制层的多工况火道温度优化控制方法.协调层根据对焦炉加热过程工艺参数的分析,采用多信息融合的二次决策方法,由荒煤气的温度识别焦炉加热过程的实时工况,针对不同的工况选择合适的优化控制模型.基于工况分析,在优化控制层采用一种基于自适应遗传算法的多目标模糊优化控制方法,针对不同工况下的模糊控制器量化因子和比例因子调节困难的问题,采用精英保留和赌盘算法相结合的选择策略,以及具有自适应交叉概率和变异概率的遗传算法对模糊优化控制模型的参数寻优,有效地提高了遗传算法的全局搜索能力和收敛速度,并且通过对控制精度、能量消耗和调节时间等各项指标适当加权,构造适应度函数,使优化后的模糊控制模型达到满意程度.采用具有多工况火道温度智能优化控制结构的方法取得了良好的控制效果,为焦炉加热过程的优化控制问题的解决提供了一条新的途径.     

复杂装备企业的敏捷化生产计划管理系统研究

针对复杂装备企业生产计划的完整性和动态计划变更的一致性问题,提出了基于网络计划的敏捷化多层推/拉武生产计划管理体系.通过研究多层生产计划的动态过程管理和资源优化的实现方法,构建了企业生产计划控制模型.提出了基于工作流的生产计划与调度并行运行机制,并针对物料拖期问题,建立了动态网络计划的编制和动态协调算法,保证了生产作业计划的准确性和生产计划变更的一致性.     

两种新型pH值的控制方法研究

根据酸碱滴定曲线本身非线性的特点 ,提出了三区段非线性变增益PID控制算法和积分模糊控制 (IFC)算法 ,通过对带有时滞的pH值中和反应过程进行数字仿真研究 ,控制结果表明新型算法具有鲁棒性强、响应速度快和控制精度高的优点 ,尤其是IFC控制方法能克服pH值中和过程中的较大时滞 .     

一种离散非线性随机系统模型的非线性结构的自校正控制器

本文给出了一种描述离散非线性随机系统的数学模型,它是CARMA模型的一种扩展,双线性系统模型是它的一种特殊形式,并给出了新模型下自校正控制器的算法,它将CARMA模型下的算法结构从线性扩展到非线性。     

土木工程结构振动控制的概况与新进展

对土木工程结构振动控制的发展概况进行了综述,介绍了国内外该领域的主要研究成果和最新进展及未来的发展方向。     

可控约束层阻尼

针对薄壁结构振动,提出了一种主、被动杂交控制的新方式———可控约束层阻尼,利用压电片的逆压电效应控制约束阻尼层的运动,增加系统的阻尼．根据弹性、粘弹性、压电材料的本构关系,建立了具有可控约束阻尼层梁的控制微分方程．脉冲、正弦两种形式载荷的数值模拟表明,这种可控约束层阻尼对振动的抑制有较好的效果,且结构简单,易于实现．     

基于专家知识的一种智能控制器

提出一种专家智能控制器，该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整，仿真结果表明对于工业过程中存在的大纯滞后，非线性，变参数特性以及系统出现的扰动 有获得较为满意的调节效果。     

高耸电视塔主动控制应用研究中若干问题探讨

从理论和试验的两个方面，对高耸电视塔主动控制应用研究中的控制模式与算法、控制装置与择优、控制滞后与补偿以及控制效果与代价等问题进行了探讨，并提出了建议．     

通过对自动导航车系统的模拟——比较FLC和PID控制法

近年来,随着控制车辆速度和转向技术的飞速发展,特别适应于先进车辆的导航和移动机器人控制系统。在这方面,已经有很多的报道,但却没有精确的实验模拟曲线验证,文中借助对直流电机控制的导航控制系统,分别用PID算法和模糊逻辑控制法(FLC)来模拟,结果显示FLC法明显优于PID算法,特别优于在跟踪精度、稳定状态和鲁棒性上。     

无人驾驶飞机的两级控制

推导了Ｈａｍｍｅｒｓｔｅｉｎ模型描述的一类多变量非线性系统的加权量小方差自校正调节器算法，并采用两级控制思想将其应用在飞机控制器上，实陆运行结果表明这种调节器具有较强的鲁棒性和较好的控制效果。     

计算机在自动控制中的应用

本文介绍了计算机自动控制的概念,综述了计算机在自功控制几个主要方面的应用.     

交通信号灯智能控制系统设计与实现

研究了运用PLC技术的交通信号控制系统，用简洁的软硬件使其智能化程度更高。采用PLC与计算机之间的通讯链接技术，完成交通对象的复杂控制。并运用模糊控制原理，将人的控制经验及推理过程纳入系统自动控制当中，使车辆行驶和道路导航实现智能化。