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基于混合整数线性规划的浓密脱水过程协调优化

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控制与决策 2024年第4期39卷 1281-1287页

作者：贾润达李志奇张树磊何大阔李康王福利东北大学信息科学与工程学院沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 矿冶科技集团有限公司矿冶过程自动控制技术国家重点实验室北京100160

浓密脱水过程是有色金属选冶领域重要的固液分离工序.但由于该过程关键变量难以在线检测、生产设备间相互耦合以及人工经验操作等问题,导致其能耗较高、过程安全性难以保证.对此,以浓密脱水过程为背景,构建一种基于混合整数线性规划的... 详细信息

浓密脱水过程是有色金属选冶领域重要的固液分离工序.但由于该过程关键变量难以在线检测、生产设备间相互耦合以及人工经验操作等问题,导致其能耗较高、过程安全性难以保证.对此,以浓密脱水过程为背景,构建一种基于混合整数线性规划的协调优化模型.利用工业现场的历史数据,建立底流浓度预测模型以及底流泵与压滤泵运行时间预测模型;在考虑阶梯电价的条件下,以最小化生产过程能耗为目标,以生产工艺条件、设备安全等为约束条件,建立浓密脱水过程的协调优化模型;通过引入辅助决策变量,对优化模型进行线性化处理,将复杂的非线性过程问题转化为更易于求解的混合整数线性规划问题.最后,将所提出的方法应用于某选矿厂的浓密脱水过程,结果显示,平均放矿底流浓度可以提高13.5%,能耗经济指标降低46.8%.

关键词：浓密脱水过程预测模型协调优化阶梯电价混合整数线性规划能耗经济指标

实践能力驱动下的工程硕士研究生培养模式研究

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印刷与数字媒体技术研究 2024年第3期 81-88页

作者：杨乐王正松何大阔赵玉良东北大学秦皇岛分校控制工程学院秦皇岛066004 东北大学信息科学与工程学院沈阳110819

学术学位与专业学位研究生的分类培养是高等教育回应社会多元化需求的必然选择,有助于精准对接国家对不同类型高层次人才的需求,提升研究生教育的整体质量和效益。本文通过深入分析两类研究生培养在定位、内容、过程及评价等方面的差异... 详细信息

学术学位与专业学位研究生的分类培养是高等教育回应社会多元化需求的必然选择,有助于精准对接国家对不同类型高层次人才的需求,提升研究生教育的整体质量和效益。本文通过深入分析两类研究生培养在定位、内容、过程及评价等方面的差异,揭示培养过程中同质化问题产生的原因,提出以实践能力为核心,融合课程体系、实践教学及产、学、研协同的创新培养模式,以培育具备独立思考和解决实际问题能力的专业人才。为保障培养模式的顺利实施,构建涵盖立德树人、需求导向、开放办学、分类深化及质量监控等维度的工程硕士研究生培养路径。本文旨在为解决两类研究生培养模式的趋同现象提供新思路,为提升工程硕士研究生的实践能力提供参考。

关键词：工程硕士研究生实践能力分类培养

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一种提高遗传算法全局收敛性的方法

东北大学学报（自然科学版） 2003年第6期24卷 511-514页

作者：何大阔王福利东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·提出... 详细信息

通过对遗传算法过早收敛原因的分析,认为遗传算法出现过早收敛主要与问题解的分布状况、种群个体的分布情况及遗传算子的应用有关,提高算法全局收敛性能的核心就是如何使算法科学地处理种群多样性及识别个体对全局收敛性能的作用·提出几类与遗传算法全局收敛性能关系较大的个体,并结合小生境进化共享函数思想,形成一种旨在提高遗传算法全局收敛性、求解全局最优解的遗传算法,仿真结果验证了这种算法良好的全局收敛性能·

关键词：遗传算法收敛性多样性遗传算子全局最优共享函数

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金氰化浸出过程自适应优化

化工学报 2014年第12期65卷 4890-4897页

作者：张俊毛志忠贾润达何大阔东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

以某湿法冶炼厂金氰化浸出过程为背景,研究了浸出过程的自适应实时优化问题。针对实际过程中的模型失配问题,提出了一种金氰化浸出过程的修正项自适应实时优化策略,利用实际过程测量值及梯度信息不断修正原优化问题,使其迭代收敛到实际... 详细信息

以某湿法冶炼厂金氰化浸出过程为背景,研究了浸出过程的自适应实时优化问题。针对实际过程中的模型失配问题,提出了一种金氰化浸出过程的修正项自适应实时优化策略,利用实际过程测量值及梯度信息不断修正原优化问题,使其迭代收敛到实际过程的最优设定点。仿真结果表明在过程输出存在适量的测量噪声时,对于模型参数不确定性、结构不确定性以及工况改变3种情况,该方法经过数次的迭代最终都能够收敛到实际过程的最优设定点附近,节约了生产成本,而且不需要模型更新步骤,这为湿法冶金全流程优化控制的顺利实施奠定了重要基础。

关键词：氰化浸出机理模型模型不确定性实时优化自适应策略

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基于可进化性的快速遗传算法

东北大学学报（自然科学版） 2002年第7期23卷 628-631页

作者：何大阔王福利东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

给出三类可进化性较强的个体的定义 ,提出充分重视个体的可进化性并对可进化性强的个体加以引导 ,来提高遗传算法搜索效率的思想·同时考虑算法全局收敛性能而采用一种并行群体进化结构 ,设计了旨在提高遗传算法寻优效率的基于可进化性... 详细信息

给出三类可进化性较强的个体的定义 ,提出充分重视个体的可进化性并对可进化性强的个体加以引导 ,来提高遗传算法搜索效率的思想·同时考虑算法全局收敛性能而采用一种并行群体进化结构 ,设计了旨在提高遗传算法寻优效率的基于可进化性的快速遗传算法。

关键词：快速遗传算法(EGA) 个体可进化性加速群体并行群体进化结构

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基于改进粒子群算法的诺西肽发酵过程优化

东北大学学报（自然科学版） 2012年第10期33卷 1369-1372页

作者：牛大鹏张楠何大阔常玉清东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 上海通用(沈阳)北盛汽车有限公司辽宁沈阳110044

在诺西肽补料分批发酵动力学模型的基础上建立了诺西肽发酵过程产量优化模型,根据发酵工艺选取了决策变量,并确定了变量的边界约束范围.针对标准粒子群算法在求解复杂优化问题时易于陷入局部最优的问题,利用混沌序列具有随机性和遍历性... 详细信息

在诺西肽补料分批发酵动力学模型的基础上建立了诺西肽发酵过程产量优化模型,根据发酵工艺选取了决策变量,并确定了变量的边界约束范围.针对标准粒子群算法在求解复杂优化问题时易于陷入局部最优的问题,利用混沌序列具有随机性和遍历性的特点,引入混沌迁移算子,提出了一种改进的粒子群算法.利用改进算法对所建立的诺西肽发酵优化模型进行求解,大大提高了最终产物的产量,证明了所提改进粒子群算法的有效性.

关键词：诺西肽补料分批发酵产量优化粒子群优化算法混沌迁移

基于MICA-FDA的水压试验机故障诊断方法研究

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仪器仪表学报 2008年第8期29卷 1593-1597页

作者：胡学发王姝王福利何大阔东北大学信息科学与工程学院沈阳110004

由于水压试验机机理建模的复杂性,很难从机理方面对其生产过程进行故障诊断,因此利用钢管水压试验系统过程变量多、打压速度快、短时间内能够产生大批数据信息的特点,采用基于数据的多向Fisher判别分析(MFDA)方法对其进行故障诊断。在建... 详细信息

由于水压试验机机理建模的复杂性,很难从机理方面对其生产过程进行故障诊断,因此利用钢管水压试验系统过程变量多、打压速度快、短时间内能够产生大批数据信息的特点,采用基于数据的多向Fisher判别分析(MFDA)方法对其进行故障诊断。在建立MFDA模型之前,先采取多向独立成分分析(MICA)方法去除变量之间的相关性,并且提取少数驱动过程本身的关键变量,经过MICA变换后的数据用以建立MFDA模型可以提高故障诊断精度。综上,本文提出了一种基于MICA-FDA的方法用于水压试验机打压过程的故障诊断。采用水压试验机生产过程的几类故障数据对该方法进行验证,结果表明该方法具有很好的故障诊断性能。

关键词：水压试验机故障诊断独立成分分析 Fisher判别分析

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基于均匀设计的遗传算法参数设定

东北大学学报（自然科学版） 2003年第5期24卷 409-411页

作者：何大阔王福利张春梅东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004 酒钢职工大学计算机教研室甘肃酒泉735000

在应用遗传算法进行优化计算时,各操作参数既有各自的功能又相互作用,彼此关系较为复杂,而各参数设定的好坏直接影响算法的性能,所以,各参数的设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题·通过对遗传算法各操作参数作用与意义的分析,认... 详细信息

在应用遗传算法进行优化计算时,各操作参数既有各自的功能又相互作用,彼此关系较为复杂,而各参数设定的好坏直接影响算法的性能,所以,各参数的设定是应用遗传算法进行寻优计算的重要问题·通过对遗传算法各操作参数作用与意义的分析,认为可以将遗传算法的参数设定描述为一个多因素多水平优化设计问题·为使遗传算法在应用中发挥最佳的寻优性能,同时考虑到参数设定方法的可行性,提出应用解决多因素多水平优化设计问题的均匀设计方法设定遗传算法的操作参数,实例应用仿真结果验证了这种方法的可行性、有效性·

关键词：遗传算子均匀设计种群规模交叉概率变异概率

基于改进多目标差分进化算法的诺西肽发酵过程优化

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控制理论与应用 2010年第4期27卷 505-508页

作者：牛大鹏王福利何大阔贾明兴东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室辽宁沈阳110004 东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110004

诺西肽发酵存在着产量较低和生产效率不高的问题,多目标优化是解决此类问题的有效途径.将差分进化算法引入多目标优化,构建了改进的多目标差分进化算法(IDEMO).根据Pareto优劣等级和拥挤距离对种群进行选择操作,并引入自适应变异算子和... 详细信息

诺西肽发酵存在着产量较低和生产效率不高的问题,多目标优化是解决此类问题的有效途径.将差分进化算法引入多目标优化,构建了改进的多目标差分进化算法(IDEMO).根据Pareto优劣等级和拥挤距离对种群进行选择操作,并引入自适应变异算子和混沌迁移算子以改善算法性能.在诺西肽分批发酵动力学模型的基础上建立了多目标优化的模型,并利用IDEMO对此优化问题进行了求解,优化结果表明了算法的有效性.

关键词：诺西肽发酵多目标优化差分进化算法自适应变异算子混沌迁移算子