用于仿真与控制的水泥回转窑动态模型

建立了一个用于仿真与控制的水泥回转窑动态数学模型.该动态模型基于回转窑内的物料和能量平衡,由一组非线性偏微分方程组成.在合理的假设条件下,该模型不但考虑了反应机理,而且降低了仿真计算的复杂性.首先,稳态仿真表明模型稳态行为与文献中给出的结果是一致的;在此基础上,对操纵变量加入扰动测试并对动态响应进行了分析,结果表明该模型动态性能良好,适合于回转窑的仿真、控制以及优化设计的研究之用.     

稳态大系统中关联平衡法的改进

对于子系统的性能指标按一定顺序耦合的稳态大系统,本文采用两级递阶优化控制算法。利用上下级之间的纵向信息交换对子系统之间的关联进行解耦,利用子系统之间的横向信息传递对目标函数进行解耦,这种方法是对关联平衡法的改进,从而,解决了一类不可分的稳态优化问题,仿真效果好。     

公交网络车费设定问题的Stackelberg博弈模型

对城市公交网络系统车费的合理设定问题进行了研究分析,考虑到乘客对公交收费变动会作出相应的反应,从而改变网络上乘客的流量分布,运用Ｓａｃｋｅｌｂｅｒｇ博弈理论,将这一问题描述为一个两级数学规则问题,在一定的公交网络收费结构下,乘客在网络上的流量分布可由随机用户平衡分配模型进行估计,鉴于两级规划问题的非凸性,提出了基于灵敏度分析的启发式算法,最后,给出一个仿真算例说明本文提出的模型和算法的合理性。     

预测控制中的稳态目标优化策略及其应用

实际工业过程中,过程限制或约束的存在以及不可避免的模型失配和干扰的影响,系统很可能达不到期望的设定值,从而存在稳态偏差问题。采用MPC稳态目标计算和动态优化控制两级结构,在每个采样时刻,考虑可测干扰的影响下,重新进行稳态目标计算。稳态目标计算时保证稳态目标与动态MPC计算中的输入速率约束兼容,并根据当前预测输出和测量输出之间偏差的反馈信息校正稳态模型,体现了MPC算法中的反馈思想。以壳牌重油分馏塔标准问题为例进行了仿真,仿真结果表明了该算法的有效性。     

基于最少换乘的公交系统网络配流模型及算法

公交网络配流有平衡配流模型和非平衡配流模型,两者各有适用范围。根据乘客选择乘车路径的心理特征,分析了最少换乘下的路径选择和阻抗计算,然后根据Logit模型提出了公交网络配流的非平衡模型和算法。最后给出具体算例得到了每一路公交车的OD矩阵,计算速度较快,可适用于大型网络。     

工业生产过程的产品质量控制以及应用

对于复杂的工业生产过程,在实现了基础自动化以后,为了增产降耗,提高产品质量,往往要研究生产过程的先进控制,而先进控制的目标通常是生产产品的质量指标,即产品质量控制总是.本文总结了近年来,作者在结合金川公司镍闪速炉的质量控制问题,建立一般工业生产过程质量模型所做的一些工作.利用神经网络方法和模糊方法,研究了工业生产产品质量的稳态、动态自适应质量模型,逆模型和质量控制模型,并进行了优化控制研究.在闪速炉的生产实践中证实了上述模型的有效性和可行性.     

基于Petri网的飞控计算机系统可靠性建模与分析

应用广义随机Petri网建立Boeing777非相似余度飞控计算机系统可靠性模型,描述了系统的静态结构及动态过程;针对系统模型过于复杂而难以用现有的算法来计算的问题,提出将该系统分成支路级、通道级和系统级三级进行处理;并利用GSPN与马尔可夫链同构的性质,计算系统的可靠性指标。     

气体分馏装置精馏过程的动态建模与仿真

以某炼油厂气体分馏装置动态模拟系统开发为背景,以脱丙烷塔为例,建立了精馏过程的严格动态机理模型,并基于动态机理模型进行了系统的动态模拟与分析.针对以往动态模型求解算法中采用迭代计算多组分混合物泡点时,存在运算量大、模型难以收敛的问题,提出了一种基于支持向量机回归模型计算混合物泡点的新算法,以提高机理模型的计算效率.为避免动态模型不收敛,模型的初值采用稳态模型计算得到.仿真结果表明,新模型能较好的模拟装置生产操作状况,模型的计算效率有较大提高,为动态模拟系统的开发应用与装置优化提供了支持.     

相邻k-out-of-n:F多状态可修系统的可靠性分析

针对相邻k-out-of-n:F多状态可修系统可靠性指标计算难的问题,提出了两种求解该系统可靠性指标的方法。当系统部件寿命和修理时间都服从指数分布时,方法一首先利用马尔可夫过程理论获得部件的可用度,再用部件的可用度获得系统的瞬态、稳态可用度;方法二针对状态空间巨大的情况,先以一定的标准对状态空间进行截尾,再应用马尔可夫模型获得系统的稳态可用度、首次故障前平均时间、稳态故障频度等可靠性指标。最后通过数值算例说明了所提出方法的有效性。     

一种改进的环境效率评价ISBM-DEA模型及其算例

期望产出的生产过程通常伴随着对环境造成一定程度破坏的副产品的生成,但经典的DEA模型很难解决考虑非期望产出的效率评价问题。本文给出了一种改进的环境效率评价ISBM-DEA模型,并构造一个算例,将这一改进的模型与环境评价经典模型SBM的评价结果进行对比,结果表明新模型的计算结论和使用SBM得到的效率评价值相关程度很高,而且比SBM模型更加注重非期望产出对生产效率的影响,说明此模型具有更为广泛的应用价值。     

单纯形微粒群优化算法及其应用

将微粒群优化算法(PSO)与单纯形法(SM)相结合,提出单纯形微粒群优化算法(SPSO)。通过对5种常用测试函数进行优化和比较,结果表明SPSO比PSO和SM都更容易找到全局最优解。然后将SPSO用于催化裂化装置主分馏塔粗汽油干点软测量,建立基于SPSO的粗汽油干点神经网络软测量模型,通过与实际工业数据对比,表明该模型具有高的精度、好的性能和广阔的应用前景。     

神经元网络在乙烯生产中的应用

本文基于神经元网络建立了乙烯生产操作的识别模型，运用此模型可判别乙烯操作的状况，如是不好的操作能用神经元网络寻优。     

量子神经网络软测量模型及应用

提出了一种基于量子神经网络的软测量模型,组成该模型的量子神经元对信息的处理分为两阶段。第一阶段为宏观信息收集部分,产生控制量子比特;第二阶段为微观信息处理部分,根据控制量子比特,改变工作量子比特,即神经元的状态,整个过程模拟量子受控非门。以某石化厂乙烯收率为软测量对象,实验结果显示出,提出的量子神经网络软测量模型可以较好地跟踪乙烯收率的变化。     

基于PCA-RBF神经网络的工业裂解炉收率在线预测软测量方法

为了解决工业裂解炉收率在线预测的问题,研究了基于PCA(principal component analysis)-RBF(radial basis function)神经网络模型的多输入多输出(MIMO)软测量方法及其在线校正技术。该方法由主元分析PCA、RBF神经网络和在线校正3部分组成,可以实现工业裂解炉收率的在线预测,具有实时性好、建模周期短、计算量小、校正方便等特点。本文给出的SRT-IV型工业裂解炉收率预测例子及其结果表明该软测量方法应用于工业裂解炉收率的在线预测是有效的。     

混沌粒子群混合优化算法的研究与应用

为使粒子群优化算法(PSO)初始粒子均匀分布在解空间,分析了混沌运动的遍历性并根据粒子间欧式距离大小改进了PSO初始种群提取方法。提出了一种混沌粒子群混合优化算法,该算法将优化过程分成两阶段,两分群分别采用PSO算法和混沌优化算法同时进行。对四个高维复杂函数寻优测试表明算法的鲁棒性、收敛速度和精度,全局搜索能力均优于常规PSO。将提出的改进算法用于乙烯收率软测量建模,应用结果表明模型精度较高、泛化性能好。     

乙烯装置裂解系统的动态仿真

本文简单介绍了计算机仿真培训的特点及乙烯装置仿真培训的意义。本文以年产三十万吨乙烯装置为蓝本,介绍了经过简化的裂解系统工艺流程及其数学模型的建立。本文从机理出发,采用反应度的概念,建立了裂解炉辐射段炉管的分布参数模型,并采用线上法求解偏微分方程,该法为递推算法,其收敛性明显优于有限差分等传统方法。     

复杂系统的平行控制理论及应用

首先给出了复杂系统的定义,并对复杂系统的研究现状和存在的问题进行了探讨,认识到没有可用来描述复杂系统的足够精确的模型,基于还原论的现有控制理论和方法难以发挥有效作用。在此基础上,提出了应对这类复杂系统问题的平行控制方法,阐述了其ACP思想、基本原理和优势等。同时对控制理论的发展历史做了简要描述,证明平行控制理论的产生是必然的。并阐述了平行控制理论的核心技术。最后介绍了平行控制系统平台及其在乙烯生产和城市交通中的应用,描述了平行控制理论研究和应用实践的前景与展望。     

复杂生产系统的平行管理方法与案例

为实现复杂生产系统的综合管理目标,提出了平行管理理论,即构建与生产系统相一致的人工系统,采用计算实验方法对系统规律进行研究,通过实际系统与人工系统的平行运行和交互实现对实际复杂生产系统的管理。结合乙烯生产系统长周期生产管理的应用实例,开发的平行培训系统加强了对员工标准行为的培训,平行评估系统主要侧重于对管理制度的评估,而最终形成的平行管理系统将实现对复杂生产过程的综合管理,全面提升企业的管理水平和综合竞争力。     

多元精馏体系仿真中的问题及对策

多元精馏体系是典型的多变量系统,而且各变量之间关联严重,对其进行动态建模和仿真,协调各变量之间的关系,有利于先进控制的实施,因为其动态机理模型十分复杂,在其系统建模、模型求解、仿真平台的开发中存在较多的问题,针对这些问题,从实际应用和机理分析出发,将模型中重要状态变量温度的代数方程表达式替换为微分方程形式,更好的反映了精馏塔的动态特性,合理选择了系统模型和微分方程的求解方法,并进行了探讨,开发了与之对应的基于MATLAB/SIMULINK的乙烯精馏塔动态仿真平台,并取得了较好的仿真效果,提高了计算效率而且计算精度合理。     

陕北黄土区土壤入渗模型的比较探讨

利用实验数据对3个经验公式进行回归分析得出,通用公式更适合于陕北黄土丘陵区土壤入渗率。地表植被对土壤入渗率有明显影响,油松林地土壤入渗率普遍大于荒地,地貌对入渗率也有影响,上部入渗率>中部入渗率>下部入渗率,大部分情况下阴坡的入渗率都大于阳坡。图4,表1,参3。