基于离散粒子群和支持向量机的故障诊断方法

针对与故障不相关的变量会影响分类器性能,从而导致故障诊断正确率下降,提出一种将离散粒子群算法（PSO）与支持向量机（SVM）相结合寻找故障特征变量的优化算法。该算法实现了数据降维和故障特征保留,有效地提高了故障诊断性能。基于连续搅拌釜式反应器（CSTR）的仿真实例验证了该算法古白有诗性．     

基于扰动补偿的连续搅拌釜式反应器自适应积分滑模控制

针对化工工程中连续搅拌釜式反应器难以稳定控制的问题,提出一种基于自适应积分滑模控制的方法;根据连续搅拌釜式反应器系统结构建立的被控系统模型分别设计有限时间状态观测器和扰动观测器,通过观测器的估计结果对未知扰动信号进行补偿;基于系统的跟踪误差,引入积分滑模面,设计自适应变比例增益趋近律来消除系统抖振;利用Lyapunov...     

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。     

基于改进的递归神经网络的化工动态系统建模

在局部递归网络Elman,Jordan,SIRNN的基础上,构建一种改进的递归神经网络模型DHORNN,该模型在结构上将隐层的状态反馈、输出反馈以及时间序列延迟等有机地结合起来,并选用基于Levenberg-Marquardt优化理论的快速的L-M算法,大大提高了网络的训练速度.用该网络对一个多输入单输出的连续搅拌釜式化学反应器模型进行建模,并与其他递归网络模型建模方法进行比较,证明该网络结构对化工动态系统具有良好的动态建模能力.     

间歇搅拌反应釜的液-液分散性质数据用于连续搅拌反应釜设计的探讨

本文结合聚碳酸酯液-液聚合反应釜的放大工作,探讨了将间歇搅拌釜的液-液分散性质数据用于设计连续搅拌釜的可能性。通过分析和实验表明:只要合理设计反应器的进出料口位置,使连续操作中釜内相比不发生变化,并等于设计的进料相比,则已知的间歇搅拌釜的分散性质同于连续操作条件下的性质,而可以直接用于连续搅拌反应釜的设计。     

基于参数优化动态GPR的反应釜出料浓度预测

由于釜式反应器内的反应过程是动态过程,故采用静态非线性映射建立预测模型时存在预测精度低和模型泛化能力差等问题.针对上述问题,提出一种基于参数优化的动态高斯过程回归模型预测连续反应釜出料浓度.根据贝叶斯信息准则确定模型阶次,构建动态输入.采用粒子群优化算法对高斯过程回归协方差参数进行优化,以提高模型的预测精度.实验结果表明,该方法能够有效提高模型的预测准确度和泛化能力.     

多釜连续搅拌反应器的简易设计和实验研究

多釜连续搅拌反应器因其操作平稳,设备利用率高,广泛用于火、炸药工业和一般有机化合物的生产。但其设计计算却要比一般化工单元设备困难得多。这是由于在设计中不仅要熟知反应器本身的操作性能又要掌握有关反应的特点,结合化学反应工程提供的基本理论,才能作出合理设计。本文简要介绍多釜连续搅拌反应器的设计原理,并通过对铵盐法制造黑索今新工艺中铵白盐连续生产的研究,比较详细地叙述了对该反应动力学数据实验求取过程。进而根据反应物的转化率要求,设计出一套多釜串联连续生产铵白盐的实验室小型装置。经实际安装投料试验,实验结果表明已经达到了予期的设计要求。由此,本文通过铵白盐连续生产的研究对多釜连续搅拌反应器的设计阐明了一个完整过程。     

釜式泰勒流反应器流动特性与传质机理研究

通过设计一种气液混合射流的方案,在搅拌釜式反应器底部加装气体分布器,生成泰勒涡流。采用数值模拟和实验相结合的方法分析反应器内涡流流动特性及传质机理。结果表明：搅拌釜式反应器内泰勒涡流随旋转雷诺数变化的演变规律与常规泰勒反应器内涡流的演变规律类似;泰勒涡流的生成在搅拌釜式反应器原有的全混流流型中构建出局部的平推流区域,降低了返混;平推流区域随着旋转雷诺数的增加而扩大,在临界旋转雷诺数工况下可使反应器气相均布性提升28%,溶氧速率提升5倍左右,有效地改善了反应器内流动状况,强化了气液间的传质效率。研究结果为突破常规泰勒流反应器反应空间小的局限、扩大生产规模提供了理论研究依据,对釜式反应器的改装具有普适性,简便易行。     

推流式反应器系统中的非线性反应扩散方程

自上世纪初污水生物处理技术出现以来,应用附着微生物的生物膜反应器就一直发挥着不可忽视的作用.连续搅拌釜式反应器与推流式反应器是较为常见的两类生物膜反应器,真实反应器往往介于这两类反应器之间.对推流式反应器,现有的分析大都假设其内部沿反应器长度的径向任一点的流速     

基于支持向量机的化工过程故障诊断

引入了基于统计学习理论的支持向量机技术,以连续搅拌釜式反应器——CSTR模型为例,研究了非线性化工复杂反应过程的故障诊断问题。实验结果表明,支持向量机方法与传统故障诊断方法相比,具有更好的精度、速度以及适应性。     

基于可行扰动的非线性预测控制实时迭代算法设计

针对非线性模型预测控制中滚动优化问题在线求解的困难,提出一种基于可行扰动的实时迭代优化算法。将可行扰动策略引入滚动优化中,保证算法快速收敛且具有提前终止能力。通过对运动小车以及连续搅拌反应釜的仿真研究,验证了该算法的有效性。     

基于西门子PCS7的搅拌反应釜连续反应控制系统

针对搅拌反应釜连续反应过程,采用多功能过程和实验系统（MPCE）中的连续搅拌反应过程（CSTR）进行控制系统设计。进料流量采用比值控制,液位采用串级控制,升温过程采用预测模糊控制,恒温阶段采用模糊免疫PID控制,并设计了压力安全联锁控制系统。基于西门子PCS7产品进行工程实现,运行结果表明：控制系统中各种控制策略操作简...     

大型生物膜反应器的宏观水流混合特性研究

 基于多级理想完全混合反应器（CSTR）串联假设,以东深供水原水生物预处理工程（目前世界同类工程之最大规模工程）的生物接触氧化池为研究对象,采用罗丹明Ｂ作示踪剂试验,运用MATHLAB编程对各级反应器出口浓度系数和混合距离作曲线拟合,推算反应器的串联级数。结果表明：生物池单级CSTR长约13 m,全池270 m的CSTR反应器串联级数n＝21;将生物池水流模型简单地视为推流式模型,将产生较大偏差;曝气管层的水流在每隔4.5 m区段有71.8%的水体发生交换,每级CSTR不存在短流情况。     

环己酮肟重排工艺的动态模拟

对己内酰胺生产中环己酮肟重排工艺进行了动态模拟,建立了重排反应器和中和反应器的数学模型。通过对反应装置物料流动方式的分析,结合反应动力学、物料衡算和能量衡算,建立了重排反应器和中和反应器的全混流动态数学模型,并选用序贯模块法计算。对动态模拟的模拟值与实测值的比较结果证明了所建立的数学模型能够很好地模拟工艺过程。     

搅拌式反应器内固-液两相悬浮特性的CFD模拟

制备血液净化材料蛋白A免疫吸附柱过程中,搅拌式生物反应器的优化设计与放大技术是工业开发的重要环节.该文采用标准κ蛳ε湍流模型、多重参考系法,模拟搅拌式反应器内琼脂糖凝胶溶液加入固体催化剂后,形成的固蛳液两相体系的混合和悬浮特性.分别对DT、PBTD45、PBTU45搅拌桨的固相悬浮性能进行了研究,预测了完全离底悬浮的临界转速,并与Zwietering公式进行了比较.通过数值模拟,为反应器的优化设计提供了参考依据.     

BelousoV-Zhabotinsky-CSTR体系从混沌到高周期行为的控制

用自适应延迟反馈控制方法和线性自相互作用反馈控制方法对在连续流动釜式反应器（CSTR）中的Belousov-Zhbotinsky (BZ)体系进行了从混沌行为到较高周期轨道行为的控制，结果表明这两种方案都是有效的。     

基于支持向量机(SVM)的工业过程辨识

将支持向量机应用到典型的时变、非线性工业过程——连续搅拌反应釜的辨识中，并与BP神经网络建模相比较，仿真结果表明了支持向量机的有效性与优越性．支持向量机以其出色的学习能力为工业过程的辨识提出了一种新的途径。     

多相体系中固含率的水听器检测

通过水听器检测技术,结合偏最小二乘法(PLS)分析,实现了对气液固三相搅拌釜内固含率的检测.通过对水听器信号的特征分析得出了固体运动的特征频段,发现PLS建模方法能够从物理意义上反映固体运动的特征频段,并建立了PLS回归模型的固含率.结果表明,模型所得固含率预测值与真实值的相关系数大于0.89,平均相对误差小于1.02％,预测均方差小于1.73％,具有较好的预测效果.