基于改进PSO算法的连铸二冷过程优化仿真

连铸小方坯二冷过程优化是在实现二维传热建模和数值求解的基础完成的。冶金准则的多目标性,模型数值离散化大的计算量以及凝固相变存在引起模型求解的非线性,导致传统优化方法搜索效率低下。采用粒子群算法优化连铸二冷过程。为加强局部搜索能力,引入混沌序列对陷入局部极小点的惰性粒子重新初始化,在迭代中产生局部最优解的邻域点,帮助惰性粒子逃离束缚并且快速搜寻到最优解。仿真结果表明,改进的PSO算法有更好的搜索效率,取得了较好的效果。     

基于多元退化数据的可靠性分析方法

针对具有多个退化特征量的产品,提出了基于多元退化数据的一般可靠性分析方法和处理步骤.首先通过相关分析对退化特征量进行筛选,利用退化特征量分布与寿命分布的关系估计产品在各检测时刻的可靠度,最后通过产品寿命分布拟合进行可靠性评估.由于不依赖退化轨迹的假设,该方法具有较好的适用性,而对退化特征量的相关性分析使计算更加容易,并为产品检测指标的简化提供参考.最后给出仿真例子验证了该方法的可行性和有效性.     

基于过程数据的动态PLS建模

许多工业过程中获得的输入输出数据在时间、空间上是高度相关的,且含有测量噪声。针对此类数据,提出采用动态PLS方法,最大化输入和输出变量矩阵之间的协方差,保留大部分有用信息,去除测量噪声,把高维数据空间降维,建立较为精确的工业过程数学模型。提出对MIMO系统进行研究,推导了可直接用于控制的动态PLS模型数学公式。对一个工业过程实例进行仿真,分别应用动态PLS回归和线性回归MLR方法,得出的结果经分析验证了此算法的有效性。     

基于蒙特·卡罗方法的可靠性仿真过程模型研究

针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。最后,应用Matlab软件进行了仿真实验分析。实验结果表明,改进后的过程模型能够显著提高可靠性仿真的效率和精度,对于系统可靠性分析具有良好的指导意义和实用价值。     

一种基于核独立元分析的非线性过程监控方法

独立元分析(ICA)在线性过程监控中得到了成功的应用,但是实际工业过程大部分是非线性的.在利用核ICA(KICA)建立过程非线性模型的基础上,根据核技巧,给出了一种高维空间分离矩阵的排序和独立元个数的选择方法,并将监控指标扩展到高雏空间,从而提出-种基于KICA的非线性过程监控方法,解决了ICA对非线性过程监控效果不理想的缺点.以田纳西一伊斯曼过程(TE过程)为例,对比了KICA与ICA的监控效果,结果证明了该方法的优越性.     

基于模型的多尺度间歇过程性能监控

利用神经网络对间歇过程的非线性和动态特征进行描述,神经网络的预测残差则利用多尺度主元分析进行建模,将多尺度主元分析扩展用于间歇过程的监控.这一方法突破了传统多向主元分析单模型、线性化的建模方式,是一种多模型非线性建模方法.它利用小波将每一残差信号分解为各个尺度上的近似部分和细节部分,而主元分析则用于分别建立各个尺度上的统计模型.通过对实际工业链霉素发酵过程数据的分析,表明文中所提出的方法与传统的多向主元分析方法相比,能够更早地发现故障,获得更好的监控性能.     

随机效应Wiener过程退化可靠性分析方法

针对工程中很多产品的初始退化量具有不确定性的情况,提出一种性能退化随机效应Wiener过程可靠性分析方法,同时考虑初始退化量和漂移系数的随机性.然后,根据首达时的定义,推导出了失效时间概率分布函数和概率密度函数的解析表达式.其次,结合产品性能退化测试情况,给出退化模型未知参数的极大似然估计.最后,通过对磁盘性能退化可靠性实例分析,验证了本文方法的适用性和有效性,与随机效应退化轨迹模型相比,本文方法建模过程更为合理,且评估精度高.     

基于Poisson-Normal过程性能退化模型的可靠性分析

对于高可靠长寿命产品,基于性能退化数据分析产品可靠性是一种行之有效的技术途径。由于有时无法用确定的物理/化学过程定量描述性能退化过程,借助随机过程方法建立退化模型是有效的技术途径。提出了基于Poisson-Normal过程的性能退化模型,给出了参数估计算法和可靠性估计的计算公式,结合实例说明了方法的有效性。     

基于小波变换的二维独立元在人脸识别中应用

针对二维主元分析（Two-Dimensional Principal Component Analysis，2DPCA）和独立元分析（Independent Component Analysis，ICA）的特点，给出了二维独立元分析（Two-Dimensional Independent Component Analysis，2DICA）的概念。在2DICA算法的基础上，提出了基于小波变换（Wavelet-Transform，W1r）的2DICA（Wavelet-Transform and Two-Dimensional Independent Component Analysis，WT-2DICA）人睑识别算法。首先，利用小波变换将原始图像的高频分量和低频分量进行不同程度的分离，并忽略高频分量，获得原始图像的基本特征；然后，利用2DICA算法术得投影特征；最后依据曩近郐法则完成人脸识别，基于ORL（Olivetti Research Laboratory）与Yale人脸数据库的实验结果表明，WT-2DICA算法正确识别率高于2DPCA算法与2DICA算法，是一种有效的人脸识别方法。     

基于可靠性增长的可靠性鉴定试验方案

针对现行可靠性鉴定试验标准GJB-899A中提供的试验鉴定方案存在试验时间过长或试验风险过大,且当前可靠性鉴定试验设计大多只依赖于产品自身的寿命数据,而对产品研制过程中的可靠性增长数据利用较少的问题,以寿命服从指数分布的产品为研究对象,基于美军陆军装备分析中心提出的可靠性增长模型AMSAA模型对产品研制阶段的可靠性增长过程进行建模。再利用Bayes方法基于产品可靠性增长过程的试验数据来获取产品寿命分布,计算产品可靠性鉴定试验方案的生产方风险和使用方风险,进而推导得到满足风险要求的产品可靠性鉴定试验方案。通过实例分析以及与GJB899A所提出的试验方案对比,验证了所提方法的可行性与先进性。     

板坯连铸二次冷却过程动态交互式仿真系统

连铸二次冷却过程控制水平的提高对提高连铸坯的质量和产量具有重要作用。为研究二次冷却设定控制算法,把铸流切片的生命周期模型与凝固传热模型相结合,对非线性热物性参数与凝固潜热进行处理,建立了二次冷却过程的动态仿真模型;并以此为基础研制了动态交互式仿真软件系统。系统由虚拟二次冷却对象、控制算法、监控操作、平台管理四个子系统组成;能够对板坯和方坯在非稳态浇铸工况下铸流的凝固过程进行仿真,得出暂态和稳态全过程的铸流内部温度场、凝固坯壳厚度、凝固终点位置、液相穴形状等的变化过程;给出二次冷却过程对输入与扰动信号的动态响应。系统在仿真过程中的人机交互、可移植性方面做了专门设计,为深入研究和优化二次冷却设定控制算法提供了有力的实验平台。仿真模型与仿真软件系统成功应用于某钢企二次冷却与轻压下设定控制系统的研制、测试与在线运行。     

基于面向对象的连铸生产过程仿真建模和实现

介绍了连铸生产工序流程仿真的目标。利用面向对象建模技术,构造以连铸子设备为主要对象、以聚集关系和主动对象为结构主体的连铸流程仿真系统的模型。以模型为基础,通过设备组态解决了连铸生产设备和工艺过程存在的差异性问题,实现了连铸生产过程仿真系统的通用性、易维护性和可扩展性。     

连铸异型坯凝固过程的三维仿真分析

采用ABAQUS有限元软件,首次建立连铸异型坯凝固三维瞬态有限元传热模型,并利用Fortran语言编写用户子程序施加复杂传热边界条件,根据现有实测工艺参数对连铸异型坯的凝固过程进行三维仿真分析。重点分析异型坯横断面特征点温度的分布规律以及坯壳的增长规律,数值模拟结果与现场试验吻合。为连铸异型坯冷却制度的研究提供更加有效的手段,进而为连铸异型坯三维应力场的研究奠定基础。     

基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统

大型钢铁企业炼钢连铸生产工艺复杂、设备众多、生产过程存在随机因素和不确定性因素,因此,充分发挥经验丰富的调度专家在生产过程中的决策作用显得尤为重要.研究了炼钢连铸动态调度策略,在此基础上开发了基于图形化编辑平台的炼钢连铸动态调度仿真系统,综合集成了扰动设定、扰动发生、动态跟踪、扰动识别、人机交互和模型优化功能.利用在线数据,进行了离线仿真.仿真结果表明:该软件提供的图形化编辑集成平台可以实现对计划快速、有效的动态优化调度,同时为深入研究炼钢连铸动态调度方法提供了集成的实验平台.     

连续过程生产调度的研究策略

针对连续行业生产调度的特点,给出连续过程生产调度的一般描述、功能结构和动态调度机制。提出应用网络模型进行生产过程结构的分析和求解,阐明了生产调度系统的实现策略、并基于连续行业的生产方式及市场特征,给出了连续过程的四类基本生产模式。     

薄板坯连铸凝固应力分析的有限元算法的研究

研究了薄板坯凝固过程坯壳中的二维热弹塑性蠕变应力模型有限元求解实现的方法。讨论了采用三角形单元的模型有限元求解理论，铸坯凝固前和凝固后使总刚度矩阵非零元素的半带宽最小的节点与单元自动剖分和编号的原则、顺序及方法，探讨了采用变带宽压缩存储技术实现半带宽内元素存储的方法，以及应用直接三角分解法求解平衡线性方程组的方法；给出了用初荷载法将铸坯热应力和高温蠕变应力问题转换为单元节点等效荷载的结果。该模型已成功应用于薄板坯、方坯等连续凝固过程的应力分析中。     

基于MCMC模拟的Gamma过程先验模型及其可靠性应用

在比例危险率回归模型中以传统的参数方法给出回归系数的参数先验;在基准危险率函数为分段指数分布的条件下,通过引入增量的Gamma过程给出基准危险率的非参数先验过程;并由此构建出一种半参数贝叶斯比例危险率回归模型。通过运用基于Gibbs抽样的MCMC方法动态模拟出相关参数后验分布的马尔可夫链,给出随机截尾条件下模型参数的贝叶斯估计;利用BUGS软件包进行建模仿真分析的结果,特别是与参数回归模型结论的比较,证明了该模型在可靠性应用中的直观性与有效性。     

冷轧连续退火机组带钢张力仿真系统

在带钢连续退火过程中，带钢张力的波动是造成带钢产品质量下降及制约连续退火机组高速运行的重要原因。通过对张力产生机理的分析，建立了冷轧连续退火机组的带钢张力动态模型，并建立了由张力控制系统仿真软件和张力动态模型仿真软件组成的张力仿真系统．采用现场实际数据验证了仿真系统的精度与有效性，并通过仿真实验分析出现场故障产生的原因。     

基于宽度柔性的连浇组批计划模型及算法

高效的利用连铸生产设备的能力是炼钢—连铸生产计划优化技术的主要目标。在描述了炼钢—连铸生产计划调度编制步骤的基础上,重点分析连铸计划编制中问题。针对未充分利用虚拟板坯区间宽度属性及炉次区间宽度因素,并同时考虑浇次中炉次间钢级限制、连浇规程、中间包使用寿命限制、浇铸宽度跳跃限制的条件,建立了连铸计划优化数学模型。根据模型的特点,以蚁群优化算法为基础,设计了双层蚁群优化求解算法,并采用实际生产数据对模型及算法的有效性进行了验证。