基于分布函数矩的聚合物分子量分布预测控制

聚合物分子量分布（molecular weight distribution,MWD）是聚合产物重要的质量指标,由于无法在线测量,使得直接质量控制至今难以实现。在利用Legendre正交多项式组合神经网络建立聚合反应分子量分布灰箱模型的基础上,把MWD这个三维空间控制问题解构为以其矩向量为特征的二维时间域的控制问题,提出了通过控制分布的矩值实现分子量分布的预测控制方法。目标函数以矩值误差平方和为基础,考虑控制变量的约束条件,同时引入可测低阶矩的修正项,使得分子量分布的部分闭环反馈控制得以实现。该方法以实验室规模的苯乙烯聚合过程为对象进行了仿真建模与控制研究,获得良好的控制效果,证明了方法的有效性。     

分子量分布的广义状态反馈跟踪控制

针对化工过程中分子量分布的跟踪控制问题, 提出了一种简单的广义状态反馈控制方法, 实现给定分子量分布的跟踪. 该方法充分利用复合动态支持向量机模型, 实现分子量分布函数在时间域和空间域上的分离, 从而将分布函数的跟踪问题转化为动态权值向量的时间域跟踪问题, 并设计了状态反馈与积分器相结合的控制结构, 采用线性矩阵不等式技术对闭环系统稳定性和跟踪性能进行分析. 仿真结果表明该方法的可行性.     

聚合物分子量分布的多变量动态系统模型

为了解决聚合产品分子量分布控制的难题,将神经网络引入对其进行了无需任何系统内部先验知识的黑箱建模。所使用的神经网络是由B样条神经网络和非线性递归神经网络(DRNN)组合而成,并使用误差反传算法对网络进行训练和学习,从而建立了多变量动态系统的分子量分布模型。在模型建立中将控制变量与分布参数的函数关系利用非线性递归神经网络描述,分子量分布函数使用B样条神经网络表示,仿真研究结果证明该方法取得了预期的建模效果,具有一定的推广实用价值。     

基于灰箱模型的聚合反应分子量分布形状控制

利用离散正交多项式组合神经网络对聚合反应分子量分布(Molecular weight distri-bution,MWD)进行建模,由MWD矩向量线性表示网络权向量,从而实现了灰箱建模。首先,推导了作为网络基函数的正交多项式需满足的约束条件,扩展了基函数的选择范围,为建模方法提供了理论基础。然后,利用最优化方法推导了MWD控制序列,利用权向量可以由矩向量代替的性质,对控制系统性能指标函数进行了修正,实现了对分子量分布形状的控制,提高了算法鲁棒性。最后,通过实验室规模的苯乙烯聚合试验,证明了该方法的可行性。     

5kW氢-空质子交换膜燃料电池堆的模型研究

采用机理模型和经验模型相结合的建模方法建立了一个5kw质子交换膜燃料电池堆实际装置的电化学模型。利用电池堆与单电池之间的内在关系,首先给出了单电池的数学描述,进而建立燃料电池堆的数学模型,其中包括热力学平衡电势、活化极化电势和欧姆极化电势等表达式,以及单电池内阻的经验公式。由于难以得到机理方程中的某些关键参数,因此采用实验设计,获得燃料电池堆的实验数据,运用线性回归的数学方法获得机理模型中活化极化电势方程中的相关参数,通过模拟研究和模型验证,所建立的模型可以较准确的描述燃料电池的极化曲线,预估出燃料电池的输出电压。     

机械手视觉系统设计与实现

本文介绍了一种基于智能摄像机的智能机器人视觉系统。它采用Blob分析法可以求取任意形状目标物的中心坐标及其任一斜边与坐标轴之间的夹角．从而实现对微小或缓慢运动的目标物定位。系统硬件平台是内含TMS320C64XX系列DSP的智能摄像机。利用VC智能摄像机来完成场景图像的采集及量化任务,并利用其自带的嵌入式操作系统及开发平台编写了相应的目标定位程序。实验结果表明,该系统能满足实际项目中对目标姿态信息的需要,目标识别率达到100％,定位相对误差小于5％。本系统具有广泛的应用前景．通过修改应用程序可将该系统应用于不同的工业机器视觉检测领域．尤其是图像测量、表面检测．汽车制造业检测、产品包装和印刷业的质量检测、运动轨迹分析与跟踪等领域。     

顺丁橡胶聚合过程的微观质量数学模型

文中介绍了以多釜连续聚合顺丁橡胶生产过程为对象，从聚合反应机理及实际工况出发，建立了描述聚合物微观质量的数学模型。其中包括在双活性中心存在的假设条件下，以Ｔｈｒｏｃｋｍｏｒｔｏｎ的三金属活性中心模型为基础建立的催化体系模型；利用反应度法和生成数技术建立的聚合过程宏观与微观反应动力学方程以及分子量及其分布模型。文章还介绍了利用仿真技术对模型进行验证的部分结果。     

利用温度分布控制管式聚合反应的分子量分布

阐述了如何利用管式反应器内的温度分布控制聚合反应的分子量分布(MWD)这样一个新课题。文章包括这个基本思想的可行性研究,即温度分布与终端产品的分子量分布的关系及可控性问题;系统的控制变量(进料流量和反应物比率)和输出变量(温度分布及分子量分布)之间的灵敏度分析;控制策略包括模式识别和专家系统的应用等,还介绍了基于这种思想的计算机仿真结果及分析讨论意见。     

相关分析在原油管道泄漏监测的应用

设计了一套原油管道泄漏监测系统，提出了用相关分析方法对压力波信号进行处理，再用快速微分算法捕捉特征点，用于管道泄漏在线监测的方法。实验表明，两种方法配合使用对油气输送管道进行检漏，具有简单方便、精确度高等优点。     

结构分离和参数分离的灰箱建模

为解决复杂系统的建模问题,以石化工业中广泛应用的连续搅拌釜式反应器(CSTR)为背景,提出以结构分离和参数分离为基础的灰箱建模方法.建模的思路是充分利用系统的先验知识,最大可能的保留系统的已知结构和参数,以保证建立的模型从内部到外部逼近原型系统.在对非线性系统进行结构分解后,建模步骤分两步进行:对反应速率中的Arrhenius方程进行对数变换,可使用便捷、有效的最小二乘算法拟合其中的未知参数;仅对线性部分的未知参数进行辨识,不仅大大降低模型的训练时间,更是提高了模型的灰箱性,从而保证模型的可靠性和泛化能力.通过与常规使用的全参数辨识的建模方法对比,证明了该方法的有效性.