检索结果-南通市图书馆

基于参数优化和补偿信号的非线性广义预测控制方法

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中国科学：信息科学 2024年第9期54卷 2240-2262页

作者：肖振飞刘宁张亚军柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 国家冶金自动化工程技术研究中心沈阳110819

针对一类存在干扰和未知不确定性的复杂非线性被控过程的跟踪控制问题,将广义预测控制和信号补偿法相结合,提出了补偿信号驱动的非线性广义预测控制方法.采用低阶线性模型和未知非线性项来表示被控对象,未知非线性项表示系统建模误差及... 详细信息

针对一类存在干扰和未知不确定性的复杂非线性被控过程的跟踪控制问题,将广义预测控制和信号补偿法相结合,提出了补偿信号驱动的非线性广义预测控制方法.采用低阶线性模型和未知非线性项来表示被控对象,未知非线性项表示系统建模误差及干扰等不确定性.采用低阶线性模型设计广义预测控制器,根据广义预测控制闭环系统可获得未知非线性项对系统影响的跟踪误差,引入最小化跟踪误差和控制量波动的一步最优控制设计补偿信号,抵消未知非线性项对被控对象的影响,改善系统动态性能.所提方法将以往要求未知非线性项全局有界的条件放宽为Lipschitz条件,证明了闭环系统的稳定性和收敛性.为了进一步提升系统动态性能,提出了基于梯度下降法的控制器加权参数的优化方法.仿真对比实验验证了所提算法的有效性.

关键词：预测控制补偿信号一步最优控制 Lipschitz条件梯度下降

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复杂给矿过程信号补偿法驱动的智能PI控制

控制理论与应用 2024年

作者：郭策张亚军贾瑶郑锐柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室国家冶金自动化工程技术研究中心

复杂给矿过程采用常规PI控制难以保证系统稳定运行.本文首先根据给矿过程的机理特征建立由低阶线性模型和未知高阶非线性动态系统组成的混合动态模型.其次，提出了由信号补偿PI控制、规则推理、切换机制组成的智能PI控制方法，该方法利... 详细信息

复杂给矿过程采用常规PI控制难以保证系统稳定运行.本文首先根据给矿过程的机理特征建立由低阶线性模型和未知高阶非线性动态系统组成的混合动态模型.其次，提出了由信号补偿PI控制、规则推理、切换机制组成的智能PI控制方法，该方法利用一步最优控制律设计信号补偿器，削弱了非线性扰动和传输时延对给矿过程的影响，并结合规则推理改善了闭环控制效果.针对下矿时给矿机的切换问题，设计了智能切换机制，保证了给矿机的合理调配.最后，将所提方法应用于复杂给矿过程，实际应用效果表明:所提方法可将给矿量和给矿频率控制在工艺要求的目标值范围内.

关键词：给矿过程混合动态模型信号补偿切换机制智能PI控制

基于CFD的焚烧炉二次风优化布置数值模拟研究

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能源工程 2024年第4期44卷 36-44页

作者：凌佳喜周向阳刘明辉赵兵何俊刘焕程国坚江苏集萃工业过程模拟与优化研究所有限公司江苏苏州215000 中节能兆盛环保有限公司江苏无锡214200 东南大学流程工业智能化研究中心江苏苏州215000

为研究二次风布置形式和前后墙风速对焚烧炉内流场、温度场及污染物生成浓度的影响规律,针对某200t/d城市生活垃圾焚烧炉进行了CFD数值模拟研究,采用FLIC与FLUENT软件分别模拟了垃圾床层燃烧及炉膛气相燃烧过程,借助二次开发平台开发了... 详细信息

为研究二次风布置形式和前后墙风速对焚烧炉内流场、温度场及污染物生成浓度的影响规律,针对某200t/d城市生活垃圾焚烧炉进行了CFD数值模拟研究,采用FLIC与FLUENT软件分别模拟了垃圾床层燃烧及炉膛气相燃烧过程,借助二次开发平台开发了自定义程序,完成了FLIC与FLUENT数据耦合。仿真结果表明,当二次风口采用交错布置时,前墙风速(21.657m/s)应小于后墙风速(40.220m/s),烟气主流位于炉膛出口中央,二次风根部产生的涡流较小,烟道内气流分布更为均匀,烟气充盈度更佳。当二次风口采用对冲布置时,前墙风速应等于后墙风速(风速为33.413m/s),高温烟气才能位于烟道中部。通过对比污染物生成浓度,发现在采用前后墙各12个二次风口并且互相交错布置时,当前墙风速(21.657m/s)小于后墙风速(40.220m/s),所产生的CO浓度最小,数值为41.64mg/Nm^(3),上述发现可为焚烧炉设计时合理地选择技术参数、改善燃烧效率、降低能耗提供理论支撑。

关键词：焚烧炉数值模拟二次风布置交错对冲污染物浓度

城市生活垃圾焚烧过程二次风量智能优化设定方法

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控制与决策 2024年第1期39卷 49-58页

作者：丁晨曦严爱军王殿辉北京工业大学信息学部北京100124 数字社区教育部工程研究中心北京100124 城市轨道交通北京实验室北京100124 中国矿业大学人工智能研究院江苏徐州221116 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110004 拉筹伯大学计算机科学与信息技术系墨尔本VIC 3086

垃圾焚烧过程二次风量通常是依据人工经验设定,具有主观随意性,使污染物排放浓度不达标.针对此问题,提出一种二次风量智能优化设定方法.首先,建立二次风量的案例推理预设定模型、设定值的评价与学习模型;其次,建立工艺指标的随机配置网... 详细信息

垃圾焚烧过程二次风量通常是依据人工经验设定,具有主观随意性,使污染物排放浓度不达标.针对此问题,提出一种二次风量智能优化设定方法.首先,建立二次风量的案例推理预设定模型、设定值的评价与学习模型;其次,建立工艺指标的随机配置网络预测模型;接着,建立基于径向基神经网络自学习模糊推理的智能补偿模型;最后,将二次风量预设定模型、工艺指标预测模型、智能补偿模型以及设定值的评价与学习模型有机集成,设计二次风量智能优化设定方法的结构与功能,并给出算法实现.采用某垃圾焚烧厂历史数据进行实验,结果表明,所提方法获得的二次风量设定值波动程度更小,按此设定值运行的控制系统可以减少污染物排放浓度,促进垃圾焚烧过程运行优化目标的实现.

关键词：垃圾焚烧优化设定案例推理随机配置网络智能补偿评价与学习

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用于间歇过程的拓扑时间卷积网络软测量方法

控制工程 2024年第7期31卷 1237-1243页

作者：贾明伟徐丹雅杨涛刘毅浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心浙江杭州310023 东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室辽宁沈阳110819

在间歇过程中,变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中,捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度,因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先,使用条件格兰杰因果关系检验构建变量... 详细信息

在间歇过程中,变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中,捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度,因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先,使用条件格兰杰因果关系检验构建变量关系的拓扑结构,并使用自注意力机制完善拓扑图。然后,使用图注意力机制以每个节点为中心构建子图,并通过时间卷积捕捉子图中变量间的交叉相关性。最后,使用图解释器对模型预测逻辑的物理一致性做出评估。基于青霉素发酵过程的质量预测进行实验,实验结果验证了所提方法的有效性和优越性,证明了模型的预测逻辑符合过程机理。

关键词：软测量时间卷积网络图注意力机制自注意力机制图解释器间歇过程

碳中和目标下中国废钢资源量预测及高质利用策略

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钢铁 2024年第9期 205-214页

作者：张琦田硕硕李星宇沈佳林东北大学国家环境保护生态工业重点实验室辽宁省流程工业节能与绿色低碳技术工程研究中心低碳钢铁前沿技术教育部工程研究中心

废钢的高质化利用是中国钢铁行业实现绿色低碳发展以及“碳达峰”“碳中和”的重要途径。分析了国内外废钢利用现状及中国钢铁行业废钢利用存在的问题；采用动态物质流分析方法预测了中国碳中和目标下废钢资源量及社会钢铁蓄积量变化情... 详细信息

废钢的高质化利用是中国钢铁行业实现绿色低碳发展以及“碳达峰”“碳中和”的重要途径。分析了国内外废钢利用现状及中国钢铁行业废钢利用存在的问题；采用动态物质流分析方法预测了中国碳中和目标下废钢资源量及社会钢铁蓄积量变化情况，结果表明，2030年中国预期实现碳达峰时，社会钢铁蓄积量有望达到150亿t以上，随后由于钢需求量的逐渐下降和各下游行业发展趋于稳定，蓄积量的增长速度也会缓慢下降。2040年以后，中国的社会钢铁蓄积量将维持在200亿t左右，届时人均钢铁蓄积量将与欧美等发达国家持平。随着钢铁社会蓄积量的持续增加，未来废钢资源量不足的问题将得到缓解，2040年以前中国的废钢资源量将迎来一段稳定发展时期，2050年以后，由于社会发展趋于稳定和钢铁需求量的逐渐下降，废钢资源量也将呈现出下降的趋势；从废钢在高炉-转炉流程和电炉流程的利用角度分析了中国钢铁生产流程变化以及废钢利用对钢铁行业节能降碳的影响，结果表明，无论是在长流程还是短流程中，提高废钢使用比例均能显著降低吨钢综合能耗和二氧化碳排放；指出推进废钢资源的高质化利用要从完善和健全废钢回收利用体系、提高废钢分类和预处理能力、拓宽使用场景提高废钢利用、推动税收优惠措施等方面入手，从而提高废钢资源循环利用效率，助力碳中和目标实现。

关键词：钢铁蓄积量废钢高质循环利用电炉炼钢节能降碳

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新发展格局下的产业集群转型升级

人民论坛 2024年第2期 28-31页

作者：邵军东南大学经济管理学院东南大学数字经济研究中心

产业集群是工业化进程中出现的典型产业组织形态。改革开放以来,我国产业集群不断发展壮大,形成了数量众多的特色产业集群。新发展阶段,我国产业集群增长动能不足、创新能力较为薄弱、空间布局固化等问题日益凸显,加快推动产业集群转型... 详细信息

产业集群是工业化进程中出现的典型产业组织形态。改革开放以来,我国产业集群不断发展壮大,形成了数量众多的特色产业集群。新发展阶段,我国产业集群增长动能不足、创新能力较为薄弱、空间布局固化等问题日益凸显,加快推动产业集群转型升级成为现实要求。面向产业集群高质量发展目标要求,锚定转型方向,重点在于着力解决国内市场融入难题,促进产业集群链接国内大循环;推动构建共生集群,提升产业集群内生发展动力;加快创新资源导入,提升产业集群创新能力;聚焦重点未来产业领域,打造产业集群发展新高地;加强数字基础设施建设,赋能产业集群虚拟化转型;积极用好国际资源,推动高端产业集群建设。

关键词：产业集群转型升级国内大循环

基于双光子聚合3D打印微环谐振器的温度和盐度传感器研究

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光学学报 2024年

作者：陈茂庆何一阳张驰林洲扬刘强赵勇东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室河北省微纳精密光学传感与检测技术重点实验室海洋油气勘探国家工程研究中心

本文研制了一种飞秒激光双光子聚合3D打印的片上微环谐振器，并通过实验验证了其性能。通过双光子聚合3D打印卓越的制备工艺，助力波导间的精准耦合，实现微米级尺寸、纳米级精度的超小型化片上微纳聚合物波导微环谐振器结构。实验结果... 详细信息

本文研制了一种飞秒激光双光子聚合3D打印的片上微环谐振器，并通过实验验证了其性能。通过双光子聚合3D打印卓越的制备工艺，助力波导间的精准耦合，实现微米级尺寸、纳米级精度的超小型化片上微纳聚合物波导微环谐振器结构。实验结果表明，当环境温度从5°C变化到35°C时，所设计的片上微环谐振器的灵敏度可达243pm/°C，达到了同类微环谐振器温度灵敏度的2～3倍，接近级联谐振环的温度敏感度。此外，该传感器对海水浓度也具有良好的敏感特性，当海水溶液的浓度从20‰变为230‰的过程中，所提出传感器的盐度灵敏度可达28.2pm/‰。本文提出的双光子聚合3D打印片上微环谐振器具有灵敏度高，结构紧凑、制造成本低廉等优势，为实现狭窄空间内温度和盐度的传感应用提供有效的技术支持。

关键词：光纤传感器温度传感器盐度传感器微环谐振器双光子聚合3D打印

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基于语义信息增强的化纤丝线网络度检测方法

自动化学报 2024年第10期50卷 1963-1976页

作者：郑广智彭添强肖计春吴高昌李智柴天佑东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 国家冶金自动化工程技术研究中心沈阳110819

网络度是衡量化纤丝线及化纤织物性能的重要指标之一,在生产车间中通常采用人工方式进行检测.为解决人工检测误检率较高的问题,提出一种基于语义信息增强的化纤丝线网络度并行检测方法.首先,为提升单根化纤丝线网络结点识别的准确度,使... 详细信息

网络度是衡量化纤丝线及化纤织物性能的重要指标之一,在生产车间中通常采用人工方式进行检测.为解决人工检测误检率较高的问题,提出一种基于语义信息增强的化纤丝线网络度并行检测方法.首先,为提升单根化纤丝线网络结点识别的准确度,使用基于MobileNetV2优化的主干网络结构提取语义信息,以提高模型的运算速度.在所提主干网络的基础上,设计语义信息增强模块和多级特征扩张模块处理主干网络的特征信息,同时,设计像素级注意力掩膜对特征信息进行加权和融合,以提高网络度检测的准确性.然后,为实现多根化纤丝线网络度的批量计算,基于所提语义信息增强算法,设计网络度并行检测方法.使用算法检测丝线网络结点,同时使用连通域分析及掩膜提取的方法并行检测,提取视野内每条丝线的独立区域.随后,将并行检测结果融合,以准确获取每根丝线的网络度检测结果.为验证所提方法的有效性,使用自主研发的网络度检测设备建立了化纤丝线数据集,并进行了实验验证.结果表明,所提出的方法能够有效地提高检测的准确性.

关键词：网络度图像语义分割语义特征信息并行检测策略注意力机制