高纯度内部热耦合精馏塔的非线性过程模型优化控制方案

主要讨论和研究了高纯度热耦合精馏塔的优化控制问题。针对一个非线性的对象模型—苯-甲苯物系模型提出了基于非线性过程模型控制(NPM C,N on linear P rocess M odel Contro l)的控制方案,并与常规的P ID控制方案作了比较。结果表明:非线性过程模型控制无论是在控制精度还是在响应时间上都优于传统的控制方案。     

高校建设项目预算控制应用Dantzig模型的探讨

科学的预算控制应当采用数学模型对费用和效果的变化模式以及费用和效果的关系进行定量化描述。笔者尝试使用Dantzig模型来寻求项目预算最优化方案的描述,方法简便,适应性较强,可为投资者控制预算提供一种优化手段     

PTA装置溶剂脱水塔进料组分含量变化对塔分离效果的影响

利用Aspen Plus流程模拟软件模拟计算了精对苯二甲酸（PTA）装置溶剂脱水共沸精馏塔,液相采用UNIQUAC模型计算活度系数,气相采用Hayden-O'Connell模型计算逸度系数,模拟结果与实际工况符合较好。在此基础上将其转化为基于Aspen Dynamic的动态模型。利用三元相图分析醋酸-水-醋酸正丁酯(HAc-H2O-NBA)三元体系中进料组分含量变化对溶剂脱水塔操作条件的影响,提出单塔板温度控制和双塔板温度控制两种方案。仿真研究进料组成变化对两种控制方案相关操作变量的动态响应情况,从中挑选     

流感大流行期间疫苗免疫方案的传染病模型

目的模拟流感大流行期间疫苗免疫方案控制疫情的效果,对比两种疫苗免疫方案的效果差异,为制订应急方案提供数据参考。方法基于传染病的自然规律,在传统SEIR模型的基础上建立对人群免疫的传染病模型,采用感染率(AR)作为判断指标,对全人群免疫和部分人群免疫(排除康复人群)两种免疫方案进行效果对比。结果对于R0在2左右的流感大流行,感染者均表现临床症状的情况下,随着疫苗延迟时间(TL)和完成时间(DV)的缩短,感染率下降。当控制目标设定为将感染率控制在50%以下时,采用全人群免疫方案的最大TL和DV组合为40和30 d;采用部分人群免疫方案的最大TL和DV组合为两者均为40 d,或两种方案的TL和DV最大组合均为30和80 d。如果不能在短期内开展和完成疫苗计划(TL在30 d内,DV为20 d内),则部分人群免疫方案可以更快地降低感染率。结论为最大程度地减少大流行期间的生命损失,将感染率控制在50%以下,防病重点应为尽早开展和完成疫苗计划,如果TL在30 d以上,则部分人群的免疫方案更有利于疫情的控制。     

纯滞后对象的观测补偿器控制方案

本文讨论了三种用于纯滞后过程的观测补偿器控制方案。第一种方案与Smith预估补偿方案进行了比较,表明它具有实施方便、对于对象模型参数的变化不灵敏以及稳定性较好等优点。第二种方案与前馈控制相类似,通过合适的观测补偿器参数的选择,可以完全补偿可测干扰的影响。第三种方案综合了前两种方案的优点,它不仅有良好的稳定性,而且有较强的适应能力。数字仿真的结果表明这类观测补偿器控制方案还可适用于对象是时变或者非线性的系统。     

基于小波核函数极限学习机的模型预测控制模拟

针对醋酸精馏控制中,产品质量采用常规的温度间接控制存在精度低的问题,提出了一种基于小波核函数极限学习机的模型预测控制（KMPC）策略,在醋酸浓度软测量的基础上直接控制产品质量。鉴于小波核函数极限学习机（KELM）算法训练速度快并且稳定的特点,该控制系统采用KELM建立醋酸浓度控制器预测模型,以预测控制器的输出作为再沸器蒸汽流量控制器的设定值,构成串级调节系统,同时,以灵敏板温度、塔底温度、再沸器入口温度、压力等变量作为扰动变量,实现了对复杂精馏过程的前馈控制和非线性预测控制。运用ASPEN DYNAMICS流程模拟软件建立的醋酸精馏塔动态模型对KMPC策略进行仿真研究,结果表明,与传统DMC预测控制方案比较,塔底醋酸浓度控制精度有较大提高,控制结构简单,易于实施,能够实现产品质量的卡边控制。     

大脑处理信息量化模型中的另一种样本重组方案

文章[1-7] 提出了血液循环在大脑处理信息的过程中具有时序控制作用,并用量化模型结合结构风险最小化相关理论说明时序控制作用的意义.量化模型中涉及网络训练样本的重组问题,文章[7] 已给出一种样本重组方案,本文将介绍另外一种样本重组方案.在量化模型中,每个神经细胞有两种角色,一是某个分解出来的前向网络的输出细胞,一是各前向网络的输入细胞.对于输出细胞这一角色,训练样本排列图中的每条竖线对应一个"已经经过处理,传输到达输出细胞,经输出细胞加和后成为前向网络输出"的样本;对于输入细胞这一角色,每条竖线对应的输入样本经样本重组后成为输入每个前向网络模型的样本.采用不同的样本重组方案不影响量化模型中应用结构风险最小化相关理论进行分析的推导过程.     

基于MFAC-PID的核电站蒸汽发生器水位控制

核电站蒸汽发生器水位的控制性能不好是引发机组非计划停堆的主要原因。尤其在低功率平台下,蒸汽发生器水位的“缩涨效应”明显,并且给水流量和蒸汽流量的测量误差较大,利用传统的控制方案来控制水位的稳定比较困难。对此,本文提出了一种无模型自适应(MFAC)控制策略,即外环采用MFAC控制,内环采用PID控制。仿真结果表明,与传统蒸汽发生器的PID串级控制相比,本文提出的控制方法具有更好的稳定性,同时,抗干扰性和鲁棒性也优于现行的PID串级控制。此外,MFAC的设计过程和结构简单,便于工程应用。     

污水处理过程中模糊自适应广义预测控制方法

污水处理是一个复杂的生化反应过程,具有高度非线性、强耦合、不确定性等特点.本文以基于活性污泥1号模型(ASM1)的污水处理benchmark为研究对象,采用模糊模型描述污水处理过程,利用自适应辨识策略提高模型的精确度,以模糊自适应模型作为预测模型,提出了污水处理过程模糊自适应广义预测控制方法.仿真结果表明:采用的模糊自适应预测控制方法能有效地控制出水水质.     

大鼠脊髓减压病模型的探索研究

目的：探讨建立大鼠脊髓减压病模型的加减压方案。方法：SD大鼠随机分为正常对照组、安全减压组和快速减压组，快速减压组分别采用3种加减压方案建立大鼠减压病模型，取脊髓胸腰段，HE染色后观察病理变化。结果：采用方案Ⅱ（经308空气加压至1MPa,高压下停留5．5min，50s减至常压出舱）制备的大鼠减压病模型，大体解剖可见所有大鼠脊髓有较多淤血和出血点，病理切片显示广泛的脊髓损伤。结论：方案Ⅱ制备的减压病模型大鼠死亡率低而且普遍发生脊髓损伤，可以作为建立脊髓减压病模型的加减压方案之一。     

乙烯精馏塔优化专家系统

搜集、整理有关乙烯精馏塔优化控制性能等知识的基础上,以乙烯收率最大为优化目标,建立了基于产生式规则的优化专家系统,其推理机构是采用以事实驱动的正向推理。仿真研究表明,该专家系统能简单、有效、可靠地应用。     

丁二烯第一萃取精馏塔操作参数的优化

利用A SPEN PLU S流程模拟软件对丁二烯第一萃取精馏塔进行模拟计算,在此基础上进行操作变量对塔顶和塔釜关键组分的灵敏度分析,并对第一萃取精馏塔进行溶剂比优化,最后利用神经网络进行建模,预测不同C 4进料情况下的最佳溶剂比,并用于指导生产。实际生产情况表明该方法是有效的。     

流程工业中的优化技术及应用研究

提出了流程工业中的静态优化、动态优化和生产结构优化问题的命题和数学描述,及目前解决这些问题的优化方法和常用的工具。对正交配置离散化结合序贯二次规划优化计算的动态优化方法进行了详细的介绍。以热集成精馏系统以能耗最低为操作目标的优化为例,说明动态优化技术在流程工业中的应用。     

乙烯精馏塔压差实时专家控制系统

针对乙烯精馏过程的复杂性，设计并实现了乙烯装置中乙烯精馏塔压差实时专家控制系统(RECS)，阐述了该系统的工艺特点、系统设计及控制软件实现。在某大型乙烯生产装置中的成功应用表明，此系统不但控制效果优良，而且与Honeywell TDC—3000集散控制系统(DCS)内部系统有机结合，有效地实现了人机对话功能，便于实时监控与维护。     

乙烯精馏塔的动态模拟

以工业装置为背景,建立了乙烯精馏塔的动态模型。用FORTRAN语言编程,在CDC机上进行模拟。研完了该塔的几个主要变量(进料流量、进料组成、侧线产品流量、再沸器热量)存在阶跃干扰下,该塔的动态特性,获得了与定性概念相一致的模拟结果。     

水—甲醛—三聚甲醛三元系精馏过程的模拟计算

采用弛豫法对文题所述系统进行了模拟计算。结果表明，尽管三聚甲醛（ＴＯ）在该系统中相对挥发度较高，但受到甲醛、水浓度变化的制约，ＴＯ增浓缓慢，当理论塔板多于８块后，其增浓效果更不明显。     

基于系统输出分布的智能控制

提出了文题所述的控制策略,依据输出分布曲线的特征变量选取方法和依据该项信息的规则控制系统。仿真研究得到了满意的结果。在一个实验性二元精馏塔上用IBM-PC进行试验亦获成功。本法对具有非线性特性的分布参数对象,较常规控制策略有明显的优越性。     

非线性系统两变量控制下的分枝特性

采用分枝理论推导非线性系统两变量P和PI控制下的分枝特性,所导得的几个定理阐明了简单分枝点和Hopf分枝点的位置和性质。一个简化精馏塔模型用于演示这一过程,展示出精馏塔系统在闭环时,可能出现多态和极限环。     

三聚甲醛合成反应器的工程分析

采用弛豫法对文题所述系统进行了模拟计算。结果表明，尽管三聚甲醛（ＴＯ）在该系统中相对挥发度较高，但受到甲醛、水浓度变化的制约，ＴＯ增浓缓慢，当理论塔板多于８块后，其增浓效果更不明显。     

均相/非均相催化精馏合成乙二醇单丁醚控制分析与比较

以环氧乙烷和正丁醇合成乙二醇单丁醚为例,开展了均相和非均相两种催化精馏工艺的稳态模拟、动态行为和控制研究,比较分析了两种工艺的特点。在Aspen Plus模拟平台上取得精馏塔稳态模拟数据,采用相对增益矩阵（RGA）对均相和非均相催化精馏塔进行分析,确定了双温度控制回路。在Aspen Dynamics中建立了控制方案,在添加正丁醇进料摩尔分数±10%的阶跃扰动下,考察了催化精馏塔的动态响应及控制效果。研究结果表明,均相和非均相催化精馏工艺均能达到控制要求,但非均相反应体系控制方案有更快的动态响应、更小的扰动变化量,并能更早恢复到设定值,其原因在于非均相工艺不存在催化剂浓度变化因素。