工业无线传感网可靠路由及部署方案

在传感网中如果2棵以Sink节点为根节点的生成树使得网络中任意源节点在这2棵树上到Sink节点的路径没有相交节点,称这2棵树为该网络的ND(Node Disjoint)树。针对工业无线传感网的应用需求与特点,研究了基于ND树的路由方案。仿真实验和分析表明,该路由方案具有较高的路由可靠性。针对该路由方案的特点与需要,给出了1种节点二连通(Twonodeconnected)网络的部署方案。     

基于改进分布估计算法的带并行机模糊混合Flow Shop调度

针对处理时间不确定情况下带并行机的混合Flow Shop调度问题,基于模糊规划理论,采用一种模糊数排序的方法建立了调度模型;以最小化加权模糊最大完工时间的平均值和不确定度作为调度目标,提出一种改进分布估计算法(IEDA)求解上述问题。 IEDA算法采用基于NEH(Nawaz Enscore Ham)和破坏重建策略的初始化方法,对较优个体进行变邻域局部搜索以提高算法的局部搜索能力,同时采用破坏重建策略增加种群多样性,在最优解连续若干代没有改进时对其进行基于破坏重建策略的变邻域局部搜索,增强算法跳出局部最优的能力,并用正交设计的方法调节算法参数。仿真实验结果验证了本文算法的优越性。     

基于改进粒子群优化算法的闭环时滞系统辨识

闭环时滞模型参数的辨识一直是先进工业控制领域的一个重要课题。然而由于时滞的存在,被控量不能及时地反映系统所承受的扰动,从而产生明显的超调,使得控制系统的稳定性变差。本文充分利用粒子群优化算法收敛速度较快和混沌运动遍历性的优点,提出了一种基于混沌优化思想的混沌粒子群优化算法来直接辨识含有滞后环节的被控对象的闭环传递函数,而不用将其转化为状态方程。将闭环时滞系统的传递函数通过z变换转化为离散的差分方程,对于滞后环节的处理,用一阶Pade近似。利用CPSO的全局优化能力来极小化误差准则函数,从而获得模型参数的估计值。仿真实验结果证明：该方法收敛速度较快、辨识得到的参数精度较高,适用于实际的工业生产。该方法与辅助变量最小二乘方法相比,计算量小、过程简单、不用计算多重积分、辨识速度较快、辨识精度高。     

基于改进的GHSOM聚类算法的图像检索

传统的图像检索需要顺序比较图像库中的图像与请求图像的相似度,检索速度和检索准确度都很低。针对此问题,提出了一种基于改进的增长型分层自组织映射网络（GHSOM）的图像检索方法。先将图像特征库用改进的GHSOM算法进行聚类,在图像检索时先在GHSOM网络模型上找到相似的类,然后在相似的类上继续进行检索,大大提高了检索效率。并且在搜索相似的类时充分利用GHSOM网络的分层结构,更进一步地提高了检索效率。改进的GHSOM网络根据算法的特点构建了赤迟信息量（AIC）准则,用该准则来选择每个独立的SOM网络的生长参数,使得每个网络都能正确地表达映射到它的数据集的结构,提高GHSOM网络的聚类效果,从而提高检索的准确性。实验结果表明,改进的GHSOM算法得到了更好的聚类效果,基于它的图像检索方法提高了将近3倍的图像匹配速度,同时图像检索准确率也得到了一定程度的提高。     

芳烃二甲苯异构化反应过程动态模拟

动态模型是化工过程进行控制系统设计和动态优化的基础。本文基于二甲苯异构化反应机理,基于Aspen过程模拟软件平台实现了二甲苯异构化单元的稳态和动态模拟,重点分析了异构化反应过程关键运行指标乙苯转化率、二甲苯异构化率以及芳烃损失在其关键操作变量——反应温度、反应压力以及反应器进料流量等变化情况下的动态响应。模拟结果表明：所建立的动态模型与稳态模型具有较好的一致性;在反应温度、反应压力以及进料流量阶跃变化时,异构化反应过程中的乙苯转化率、对二甲苯异构化率和芳烃损失变化情况符合实际情况;建立的控制方案可满足生产操作过程在不同稳态操作工况之间的切换。仿真结果验证了本文所述方法的有效性,为进一步的动态优化工作提供了可靠模型基础。     

基于辛烷值调合效应模型的在线更新方法及其应用

主要介绍了用于汽油管道调合过程中的辛烷值调合效应模型及模型的在线更新方法。由于汽油辛烷值属性在调合过程中表现出强非线性,使用线性的调合模型会造成较大的预测误差。虽然经典的乙基模型为非线性模型,但是在建模后期或者后期模型维护过程中需要大量的数据,需要做调合实验,往往工作量太大,导致调合工况发生改变时模型很难快速适应。本文提出的基于辛烷值调合效应模型的在线更新方法是以辛烷值调合效应模型为基础,采用递推最小二乘的方法对模型参数进行在线实时更新,从而保证调合效应模型在较大的工况范围内都有效。该方法原理简单、计算速度快,可以适用于不同牌号的汽油调合,已取得了良好的应用效果。     

多指标约束的满意PIλDμ控制器设计

当前,对于分数阶PIλDμ控制器的研究基本都集中在稳定域分析或针对单一指标的参数整定,但在实际工业应用中,控制器的设计常常需要考虑多种因素,使控制系统同时满足多个性能指标,而各个性能指标之间往往存在竞争关系,很难取得平衡。针对这个问题,本文根据满意控制思想,提出了一种多指标约束的分数阶PIλDμ控制器的设计方法,讨论了在扰动衰减H∞指标、灵敏度指标以及控制代价指标约束下PIλDμ控制器参数满意解集的求取策略,并通过仿真验证了该方法是可行有效的。     

基于分区粒子群算法的焊接机器人路径规划

点焊机器人在焊接过程中通常要遍历很多焊点,如何规划焊接机器人的焊接路径已经成为焊接工艺的研究重点之一。当焊点数量达到一定程度时,使用传统的方法很难找到最优路径。焊接机器人的路径规划指标有很多,一般以路径距离最短或时间最少居多。以焊接路径距离最短为规划目标,利用改进的分区粒子群算法对焊接机器人的焊点路径进行规划,仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于双层不变集的多智能体系统事件触发分布式预测控制

针对含有扰动的多智能体系统,提出了基于双层不变集的事件触发鲁棒分布式预测控制策略。在分布式控制结构下,对每个智能体构建了目标函数含有耦合关联项的事件触发分布式预测控制优化问题。利用输入状态稳定性理论,推导出与子系统自身信息以及邻域子系统信息相关的事件触发条件。每个智能体判断事件触发条件,仅当条件满足时,才进行分布式预测控制优化问题的求解以及子系统之间的信息交互。利用双层不变集来保证扰动作用下多智能体系统的鲁棒性能,并在此基础上给出保证算法递推可行性和闭环稳定性的充分条件。最后通过车辆控制系统对算法进行仿真分析,验证了算法的有效性。     

基于一种遗传邻域万有引力算法的作业车间调度

作业车间调度问题属于NP-hard问题,是离散生产制造中广泛存在的一类组合优化问题。针对此问题,提出了一种新型遗传邻域万有引力算法。该算法借鉴万有引力搜索算法中惯性质量和欧氏距离的概念,提出了候选父代染色体个数的选择方法和染色体差距的计算方法,并以此定义了一种新的交叉策略;同时混合遗传算法与N5邻域结构,有效地求解了作业车间调度问题。通过对3个FT类和10个LA类标准测试算例的仿真,验证了本文遗传邻域万有引力算法的优越性。采用遗传邻域万有引力算法有效地解决了某水表制造企业中的大规模作业车间调度问题。