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基于RF-GA-SVM算法的施工升降机输入电压控制模型

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天津工业大学学报 2022年第2期41卷 60-66页

作者：郗涛徐伟雄高宗帅王莉静天津工业大学机械工程学院天津300387 天津城建大学控制与机械工程学院天津300384

针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法... 详细信息

针对在超高层建筑施工中施工升降机的驱动电机输入电压受多因素影响,导致其调节困难、能耗严重的问题,提出一种基于数据挖掘的RF-GA-SVM输入电压控制方法。首先,在实现控制电压多因素分析的基础上,基于随机森林(random forests,RF)算法进行了影响因素的重要度计算,确定各因素的影响权重值和样本约简集合,并通过ROC(接收者操作特征)曲线和AUC(ROC曲线下的面积)分析验证属性约简集的分类准确率;其次,采用基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化的支持向量机(support vector machine,SVM)算法,构建施工升降机输入电压控制模型;最后,利用施工升降机远程监控平台采集历史数据,对本研究提出的RF-GA-SVM输入电压控制模型进行训练和验证。实例验证结果表明:该模型检测样本的均方根误差(RMSE)为1.493,平均绝对误差(MAE)为0.899,平均绝对百分比误差(MAPE)为0.291%,决定系数(R2)为0.98,说明本方法可以有效选取影响因素,并根据影响因素和实际需求实现施工升降机输入电压的有效控制。

关键词：施工升降机随机森林算法遗传算法支持向量机输入电压控制模型

连铸结晶器的双源复合激振原理及振动同步控制模型

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第5期52卷 1465-1472页

作者：刘大伟李明明吕晨燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

针对目前结晶器电动激振系统的性能缺陷,提出一种新型双源复合电动激振器。首先阐明双源复合激振器的机构原理,建立结晶器振动系统的运动模型;基于傅里叶级数建立偏心轴式激振器周期速度的表达式,给出结晶器振幅、振频和波形偏斜率的调... 详细信息

针对目前结晶器电动激振系统的性能缺陷,提出一种新型双源复合电动激振器。首先阐明双源复合激振器的机构原理,建立结晶器振动系统的运动模型;基于傅里叶级数建立偏心轴式激振器周期速度的表达式,给出结晶器振幅、振频和波形偏斜率的调控方法,并结合双源激振器驱动方式,提出基于双源激振器基本运动参数的工艺同步控制模型;最后以某钢厂板坯连铸机为例,计算双源激振器驱动下板坯结晶器的振动参数和工艺参数。研究结果表明:双源激振方式不仅可实现结晶器全部振动参数的独立控制,而且基于驱动系统运动参数建立的同步控制模型可以实现稳定的工艺控制。

关键词：结晶器非正弦振动电动激振工艺参数控制模型

机理和数据混合驱动的排水系统控制模型构建方法

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环境工程 2022年第6期40卷 204-211,225页

作者：王一茗马振华杨萌祺董欣曾思育清华大学环境学院北京100084 昆明滇池投资有限责任公司昆明650228 清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室北京100084

针对城市排水系统的优化控制,提出一种机理和数据混合驱动的控制模型构建方法。该方法根据与控制目标的相关程度划分排水系统,并利用长短时记忆神经网络模型和圣维南方程刻画不同分区,可为系统的模型预测控制提供工具支撑。为验证方法... 详细信息

针对城市排水系统的优化控制,提出一种机理和数据混合驱动的控制模型构建方法。该方法根据与控制目标的相关程度划分排水系统,并利用长短时记忆神经网络模型和圣维南方程刻画不同分区,可为系统的模型预测控制提供工具支撑。为验证方法的有效性,选取A市某污水处理厂服务片区为研究对象,运用所提出方法,基于机理模型构建简化控制模型,并在实际降雨下将该模型与水库模型和纯数据驱动模型进行对比。结果表明:所构建的控制模型在2个溢流口的模拟准确性相对水库模型提升了3.85%和22.86%,相对纯数据驱动模型提升了5.66%和3.57%(以均方根误差的均值计);模拟效率较机理模型提高了98.7%。该控制模型构建方法可在一定程度上平衡模拟准确性和模拟效率的矛盾,从而可更好地支撑城市排水系统的优化运行。研究结果可为实施排水系统实时控制提供参考。

关键词：溢流污染排水系统模型预测控制控制模型模型简化

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基于发动机冷却需求的热管理控制模型研究

车用发动机 2023年第2期 80-86页

作者：江武林承伯占文锋韦静思广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广东广州511434

针对电气化冷却系统发动机冷却精确控制问题,基于发动机台架相关试验数据,利用GT-Suite仿真平台搭建发动机热管理模型,并与整车模型耦合成整车热管理模型;根据该冷却系统的特点,提出基于发动机冷却需求精确控制的热管理控制模型。利用... 详细信息

针对电气化冷却系统发动机冷却精确控制问题,基于发动机台架相关试验数据,利用GT-Suite仿真平台搭建发动机热管理模型,并与整车模型耦合成整车热管理模型;根据该冷却系统的特点,提出基于发动机冷却需求精确控制的热管理控制模型。利用模型在环的方式验证该控制模型的可行性,并针对“电子水泵+温控模块”和“机械水泵+温控模块”两种方案在WLTC和RDE循环工况进行对比分析,结果表明:在WLTC循环工况中,电子水泵在暖机阶段前200 s可实现冷却系统零流量,使得缸盖温度上升更快,WLTC循环油耗降低约0.2%;在RDE循环工况中,“电子水泵+温控模块”技术方案中,温控模块开度变化较为稳定,可有效减小发动机水温振荡,并提高温控模块寿命。

关键词：发动机冷却系统热管理控制模型

IEC 61850控制模型一致性测试的工程应用探讨

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电力系统自动化 2020年第15期44卷 180-183页

作者：王珍珍孙丹温树峰王永福卜强生国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211106 智能电网保护和运行控制国家重点实验室江苏省南京市211106 国家电网有限公司电力调度控制中心北京市100031 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

首先结合标准对IEC 61850控制模型的定义和实现进行研究,对比了实际应用与标准定义,说明了对其测试的必要性;其次将IEC 61850-7-2和IEC 61850-8-1第2版中控制模型部分内容与第1版进行分析比对;然后着重分析IEC 61850-10第2版相对于第1... 详细信息

首先结合标准对IEC 61850控制模型的定义和实现进行研究,对比了实际应用与标准定义,说明了对其测试的必要性;其次将IEC 61850-7-2和IEC 61850-8-1第2版中控制模型部分内容与第1版进行分析比对;然后着重分析IEC 61850-10第2版相对于第1版有较大差异的测试用例,剖析测试的新要点;最后通过工程应用中的探索,针对典型问题,讨论了相关测试要求及解决方案。

关键词： IEC 61850 一致性测试控制模型版本对比

考虑内在影响关系的不安全行为组织管理控制模型

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控制与决策 2020年第3期35卷 704-712页

作者：郭海东李慧民陈旭袁鹏飞西安建筑科技大学土木工程学院西安710055 中国核工业二四建设有限公司北京101601

针对不安全行为组织管理体系难以长期稳定运行的问题,在充分考虑管理变量之间影响关系的基础上,提出一套不安全行为组织管理的控制模型.由于变量之间影响关系的存在,待改进变量及其前置变量的不足均应被识别为组织管理漏洞,且变量的重... 详细信息

针对不安全行为组织管理体系难以长期稳定运行的问题,在充分考虑管理变量之间影响关系的基础上,提出一套不安全行为组织管理的控制模型.由于变量之间影响关系的存在,待改进变量及其前置变量的不足均应被识别为组织管理漏洞,且变量的重要性应兼顾自身重要性与变量之间的影响强度.基于此研究思路,首先,结合行为安全"2-4"模型与反馈控制理论,确定控制模型的范围、变量、构建步骤及运行流程;然后,通过三角模糊数与WINGS(weighted influence non-linear gauge system)算法的结合,在考虑主观判断存在不精确性的同时,实现变量之间影响关系的刻画以及变量自身重要性与变量间影响强度的融合,进而给出识别管理漏洞及确定控制措施次序的方法.案例分析表明,该控制模型有助于提高管理漏洞识别的全面性与控制措施次序的合理性.

关键词：不安全行为组织管理影响关系控制模型控制策略 WINGS算法

多变量预测控制工程应用的控制模型前馈解耦策略

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控制与决策 2019年第5期34卷 1094-1102页

作者：刘建帮孙威张宪霞马向华邹涛中国科学院沈阳自动化研究所中国科学院网络化控制系统重点实验室沈阳110016 中国科学院大学研究生院北京100049 上海大学机电工程与自动化学院上海200444 上海应用技术大学电气与电子工程学院上海201418

针对多变量预测控制计算量大、控制效果对扰动和模型失配敏感等特点,提出一种适用于预测控制工程应用的控制模型前馈解耦策略.基于结构分析,保留重要的被控变量与操作变量配对关系,将不重要的被控变量与操作变量配对作为前馈引入进行补... 详细信息

针对多变量预测控制计算量大、控制效果对扰动和模型失配敏感等特点,提出一种适用于预测控制工程应用的控制模型前馈解耦策略.基于结构分析,保留重要的被控变量与操作变量配对关系,将不重要的被控变量与操作变量配对作为前馈引入进行补偿,简化了系统结构,降低了系统耦合程度,减弱了预测控制器对扰动和模型失配的敏感程度,极端情况下形成的单入单出或小规模多入多出系统有效减小了在线计算量;基于分布式预测控制思想,给出控制模型前馈解耦策略的分散优化策略,进一步减小了系统规模和在线计算量.最后,通过仿真验证了所提策略的可行性与有效性.

关键词：多变量预测控制控制模型前馈解耦结构分析集中优化分散优化

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钻井机器人的连续油管钻压和钻速控制模型

石油学报 2019年第10期40卷 1255-1262页

作者：刘清友刘文全朱海燕赵建国西南石油大学机电工程学院西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

连续油管钻井机器人利用机身内外的钻井液压力差作为动力源,可在牵引连续油管的同时加载钻压。以钻井机器人为基础,建立连续油管钻柱动力学模型,并推导出通过钻井液排量控制钻压和钻速的单参数控制数学模型;对钻井机器人引入调速回路,... 详细信息

连续油管钻井机器人利用机身内外的钻井液压力差作为动力源,可在牵引连续油管的同时加载钻压。以钻井机器人为基础,建立连续油管钻柱动力学模型,并推导出通过钻井液排量控制钻压和钻速的单参数控制数学模型;对钻井机器人引入调速回路,建立具有调速功能的钻柱动力学模型;在溢流阀调定压力大于机身内外压差时,推导出利用钻井液排量和节流阀流通面积两种参数控制钻压、钻速的数学模型,在溢流阀调定压力小于机身内外压差时,推导出利用钻井液排量、节流阀流通面积和溢流阀调定压力3种参数控制钻压、钻速的数学模型;以11.43cm(4.5英寸)井眼为例,对上述3种数学模型进行了分析。分析结果表明:钻压、钻速随钻井液排量的增加基本呈线性增加,在钻井液排量大于0.005 m3/s时,钻井机器人能够向前爬行,在钻井液排量大于0.005 7 m3/s时,钻头能够正常钻进;调节节流阀流通面积和溢流阀调定压力,可以在一定范围内无级调钻压和钻速;3种控制方法相结合,可以实现小排量、大钻压,及大排量、小钻压等钻井参数的控制。以控制模型为基础,针对不同井下工况建立钻进工艺的专家数据库,以钻井机器人为"大脑",结合井下随钻测量数据就能够实现闭环控制,自动钻进。

关键词：连续油管钻井钻井机器人钻压钻速控制模型

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多工序递阶的棉纺过程质量智能控制模型

纺织学报 2018年第7期39卷 137-147页

作者：邵景峰马创涛西安工程大学管理学院陕西西安710048

针对纺纱质量特征值之间因存在非线性关系而难以精准控制的问题,对影响纱线质量波动的关键指标进行了辨识,并提取断裂强度为关键指标;设计了基于纱线断裂强度的质量控制点及质量损失函数,提出了纺纱过程多工序质量控制点间知识关联方法... 详细信息

针对纺纱质量特征值之间因存在非线性关系而难以精准控制的问题,对影响纱线质量波动的关键指标进行了辨识,并提取断裂强度为关键指标;设计了基于纱线断裂强度的质量控制点及质量损失函数,提出了纺纱过程多工序质量控制点间知识关联方法;以质量损失函数为目标函数构建了基于多工序递阶的棉纺过程质量控制模型,并利用多目标烟花算法求解。结果表明,提出的质量控制模型实现了纱线断裂强度的多工序控制,有利于解决质量特征值之间"输入—输出"关系的非线性化问题。该模型控制结果与未考虑多工序间知识关联以及控制前的结果相比,其纱线断裂强度提高了1.27%和3.40%,因纱线断裂强度不达标导致的纱线不合格品率降低了23.48%和50.00%。

关键词：纺纱质量控制模型智能控制多工序递阶多目标烟花算法