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计及老化路径的锂离子电池加速寿命工况自动生成方法

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电工技术学报 2022年第18期37卷 4788-4797,4806页

作者：郭东旭杨耕冯旭宁卢兰光欧阳明高清华大学自动化系北京100084 汽车安全与节能国家重点实验室(清华大学) 北京100084

为了验证锂离子电池在长期使用中的性能,需要对锂离子电池进行寿命测试。现阶段锂离子电池寿命一般长达数千循环,进行常规寿命测试十分耗时,需要开发加速寿命的实验方法。由于锂离子电池寿命衰减具有对使用路径的依赖性,因此设计该加速... 详细信息

为了验证锂离子电池在长期使用中的性能,需要对锂离子电池进行寿命测试。现阶段锂离子电池寿命一般长达数千循环,进行常规寿命测试十分耗时,需要开发加速寿命的实验方法。由于锂离子电池寿命衰减具有对使用路径的依赖性,因此设计该加速寿命实验方法的约束是:既要保证加速前后总容量衰减的等价性,还要保证内部衰减机理即老化路径的不变性。该文提出一套基于模型的可保证上述约束的加速寿命工况自动生成方法。方法设计了综合考虑加速因子(加速时间倍率)和老化路径相对误差两个指标的目标函数,并采用双闭环构架求取符合该目标函数的加速工况最优解。双闭环的外环为加速因子优化算法,旨在寻找最优的加速时间倍率;内环为加速工况搜索算法,旨在搜索对应于加速因子和上述约束的最优加速工况。针对中国轻型汽车行驶工况中的乘用车行驶工况,该文方法基于作者研发的考虑锂离子电池主导衰减机理的半经验分数阶模型进行仿真,仿真结果证明了方法的有效性。

关键词：锂离子电池老化路径双闭环构架加速因子禁忌搜索

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分块鲁棒主成分分析的撞击坑图像检测识别

北京邮电大学学报 2016年第1期39卷 63-67页

作者：刘安周东华陈茂银清华大学自动化系北京100084

针对遥感图像地形背景复杂的问题,提出分块鲁棒主成分分析的撞击坑候选区域自动提取方法.基于图像分块,采用交替方向乘子算法进行结构稀疏的低秩分解,低秩成分表示冗余相似的背景,稀疏成分代表包含潜在撞击坑的显著区域.针对显著的区域... 详细信息

针对遥感图像地形背景复杂的问题,提出分块鲁棒主成分分析的撞击坑候选区域自动提取方法.基于图像分块,采用交替方向乘子算法进行结构稀疏的低秩分解,低秩成分表示冗余相似的背景,稀疏成分代表包含潜在撞击坑的显著区域.针对显著的区域图采用数学形态运算分割获取候选的撞击坑图像,并通过对候选图像进行稀疏表示的分类,识别出真实撞击坑.基于火星和月球图像的实验结果表明,该方法能去除复杂地形和光照的干扰,检测率达到91.7%.

关键词：撞击坑检测鲁棒主成分分析视觉显著性撞击坑候选区域

化工过程先进控制的发展过程、国内特殊问题的解决和展望

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化工自动化及仪表 2023年第5期50卷 597-610页

作者：黄德先清华大学自动化系

介绍了先进控制的发展过程、基本概念和在工程应用中的优势,然后阐述了针对国内先进控制应用过程中的特殊问题所做的主要研究和应用工作,最后介绍了先进控制进一步的发展方向。也阐述了中国石油大学对先进控制应用研究的贡献和利用基于... 详细信息

介绍了先进控制的发展过程、基本概念和在工程应用中的优势,然后阐述了针对国内先进控制应用过程中的特殊问题所做的主要研究和应用工作,最后介绍了先进控制进一步的发展方向。也阐述了中国石油大学对先进控制应用研究的贡献和利用基于机理分析建模方法解决我国先进控制应用中特殊问题的重要作用。

关键词：过程控制先进控制预测控制软测量

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聚氯乙烯生产过程全流程调度

化工学报 2015年第1期66卷 251-258页

作者：田妙苗江永亨黄德先清华大学自动化系北京100084

研究了电石法制聚氯乙烯(PVC)全流程生产调度问题,包括从电石生产、盐水电解到氯乙烯(VCM)聚合产品出厂各环节,其中电石生产和VCM聚合是间歇过程,其他生产环节是连续过程,是一个混杂系统调度问题。本文针对过程特性对该问题进行了合理假... 详细信息

研究了电石法制聚氯乙烯(PVC)全流程生产调度问题,包括从电石生产、盐水电解到氯乙烯(VCM)聚合产品出厂各环节,其中电石生产和VCM聚合是间歇过程,其他生产环节是连续过程,是一个混杂系统调度问题。本文针对过程特性对该问题进行了合理假设,以包括电耗、库存、产品型号切换、交货延迟等的成本最小为目标,建立了基于离散时间表示的混合整数线性规划(MILP)调度优化模型,并针对一个案例进行了调度优化求解和分析,验证了模型的可行性。

关键词：聚合物调度全流程模型混杂系统优化

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多机编队系统的协同容错控制

上海交通大学学报 2015年第6期49卷 819-824页

作者：史建涛何潇周东华清华大学自动化系北京100084

研究了一类随机时变多机编队系统执行器故障下的协同容错控制问题.通过求解两组耦合的反向递推Riccati方程,得到适当的分布式协同容错控制律,使得该多机编队系统的协同跟踪误差在有限时间域[0,T]内有界,并且满足预定的H∞和H2性能指标约... 详细信息

研究了一类随机时变多机编队系统执行器故障下的协同容错控制问题.通过求解两组耦合的反向递推Riccati方程,得到适当的分布式协同容错控制律,使得该多机编队系统的协同跟踪误差在有限时间域[0,T]内有界,并且满足预定的H∞和H2性能指标约束.仿真结果验证了所提方法的有效性.

关键词：多机编队系统协同控制混合H∞/H2性能约束反向递推Riccati方程

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非高斯过程与微小故障的故障检测方法

上海交通大学学报 2015年第6期49卷 775-779,785页

作者：郭天序陈茂银周东华清华大学自动化系北京100084

针对生产过程中数据服从非高斯分布的故障检测问题进行了讨论,给出了一个改进的基于稀疏表示的故障检测方法,并通过构建重构误差控制限和距离控制限区间,提高了基于稀疏表示的故障检测水平;给出了在统一框架下的微小故障检测方法,并通... 详细信息

针对生产过程中数据服从非高斯分布的故障检测问题进行了讨论,给出了一个改进的基于稀疏表示的故障检测方法,并通过构建重构误差控制限和距离控制限区间,提高了基于稀疏表示的故障检测水平;给出了在统一框架下的微小故障检测方法,并通过在微小故障字典矩阵中引入时间常数t来提高针对微小故障的检测水平;通过两例数值仿真验证了方法的有效性,并与经典的基于主元分析的故障检测方法进行了对比.结果表明,所提出的方法在上述2种情况下的故障检测水平均超过基于主元分析的故障检测水平.

关键词：稀疏表示非高斯过程微小故障故障检测

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协同进化算法研究进展

控制与决策 2015年第2期30卷 193-202页

作者：王凌沈婧楠王圣尧邓瑾清华大学自动化系北京100084

为了应对复杂优化问题的高维、大规模、多类变量混合、强约束、多极小、多目标、动态与不确定等诸多求解难点,协同进化已成为改善进化算法性能的有效途径.对此,分别从种群协同、个体协同、算法协同、操作协同、参数协同、策略协同、人... 详细信息

为了应对复杂优化问题的高维、大规模、多类变量混合、强约束、多极小、多目标、动态与不确定等诸多求解难点,协同进化已成为改善进化算法性能的有效途径.对此,分别从种群协同、个体协同、算法协同、操作协同、参数协同、策略协同、人机协同等方面,对协同进化算法的代表性研究进展给予了综述,重点总结了协同进化的机制和算法设计,并介绍了协同进化算法在若干领域的应用,最后指出了有待于进一步研究的若干方向和内容.

关键词：协同进化计算智能工程优化协同机制算法设计

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基于阈值故障子空间提取算法的多重故障重构

上海交通大学学报 2015年第6期49卷 780-785页

作者：宁超陈茂银周东华清华大学自动化系北京100084

在统一框架下考虑了多重传感器故障的故障检测与故障重构问题.传感器的多种失效模式给过程监控和故障重构带来了一定的挑战.首先,提出一种可以同时表示加性和乘性传感器故障的故障模型.从数据驱动的角度出发,多重故障可检测性的必要条... 详细信息

在统一框架下考虑了多重传感器故障的故障检测与故障重构问题.传感器的多种失效模式给过程监控和故障重构带来了一定的挑战.首先,提出一种可以同时表示加性和乘性传感器故障的故障模型.从数据驱动的角度出发,多重故障可检测性的必要条件和充分条件通过RayleighRitz引理被推导出来.进一步,提出了一种基于阈值故障子空间提取算法的多重故障重构方法.数值仿真表明,所提出的故障重构方法在重构误差指标方面明显优于传统的故障重构方法,验证了文中给出的主要结果.

关键词：多重故障故障检测故障重构阈值故障子空间提取

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考虑协作方的服务组合分析

清华大学学报（自然科学版） 2015年第5期55卷 538-542,549页

作者：辛乐范玉顺清华大学自动化系北京100084

在业务服务网络中,服务组合的交付往往由多方协作完成。为了在服务组合的分析和选择中考虑不同协作方的影响,该文构建了兼容协作方的服务组合模型,以服务流程逻辑为核心,拓展定义支持性服务个体的影响因子;随后通过定义服务组合的结构... 详细信息

在业务服务网络中,服务组合的交付往往由多方协作完成。为了在服务组合的分析和选择中考虑不同协作方的影响,该文构建了兼容协作方的服务组合模型,以服务流程逻辑为核心,拓展定义支持性服务个体的影响因子;随后通过定义服务组合的结构性关联关系指标,提出基于关联的服务组合优选方法。该方法支持用户结合个人偏好等信息进行分析,并将支持性服务的效用纳入了考虑范围,更全面地评估了服务的交付效果。通过算例说明了该模型的有效性。

关键词：服务组合支持性服务结构关联关系