基于BP算法的垃圾焚烧过程温度控制研究

医疗垃圾含有大量的病毒、细菌及化学药剂,是一种对环境危害极大的危险废物;而且目前国内医疗垃圾焚烧系统的自动化程度不高,垃圾处理水平与国外仍有很大差距。故本文就此分析系统中的医疗垃圾焚烧炉的工作过程,采用一种基于神经网络控制理论的温度控制方法,旨在开发出一种安全、有效可行的智能控制方案,不仅提高我国的医疗垃圾焚烧系统的自动化水平,而且满足国内城市医疗垃圾集中处理的需要。我们对此进行仿真实验,实验证明这种建立于神经网络模型上的控制手段可以适应于复杂的工业控制领域。     

三维视景仿真系统中仿真过程管理的研究

三维视景仿真系统的仿真过程管理一直是计算机图形学领域的热点之一。三维视景仿真系统的研究主要集中在虚拟环境的真实性方面,仿真过程管理的研究还没有被很好地解决。文中按照功能将三维虚拟视景仿真系统分为七个模块：数据输入、键盘输入、配置文件、消息映射、场景控制、仿真环境显示、数据记录;又从用户角度划分出三个模块：输入模块、处理模块和输出模块。同时,文中提出了配置文件和三维模型XML描述两种关键方法,分别用来存储仿真环境相关数据和简化模型调用方式,提高了虚拟仿真系统的通用性。此方法在三维视景仿真系统的开发过程中成功地进行了应用。     

非正弦供电感应电动机传动系统稳态仿真方法

为克服谐波分析法的近似性,提出利用三相交流电路的波形对称条件,通过坐标变换得到感应电动机的常因数状态方程,根据基于对称因数矩阵的状态方程解析求解方法,确定状态变量的初值,直接求得非正弦变频电源供电时感应电动机传动系统稳态运行的时域解.以方波电压源供电感应电动机传动系统为例,分别进行稳态仿真和动态仿真.仿真结果的对比表明,该方法正确、有效,可为其他电力传动系统的稳态分析提供参考.     

水浴恒温式pVTt法气体流量标准装置温度场仿真研究

对pVTt法气体流量标准装置标准容器温度场特性进行非稳态仿真研究.简要介绍了双容器型pVTt法气体流量标准装置的检定原理,分别建立了自然环境与水浴恒温环境下的三维仿真模型,利用Fluent软件依次计算进气过程与均匀过程标准容器温度场时变特性,分析仿真数据并给出测温点布置思路.结果表明:温度场进入稳态的时间由自然环境下的...     

基于插值原理的模糊控制器仿真研究

常规模糊控制器引入矩形域上的插值算法，基本上消除了普通模糊控制器的调节死区，改善了模糊控制器的稳态性能，最后给出的仿真结果证明这种方法是有效的。，     

SPSS对垃圾焚烧运行控制的运用研究

随着生活垃圾的日益增多,垃圾填埋库容的快速消耗,焚烧逐渐成为生活垃圾处置的主要发展趋势,加重了垃圾焚烧的监管工作。当前垃圾焚烧的监管存在诸如专业性不够、手段缺乏等问题。本文立足于当前监管现状,根据统计学理论,首创性地运用spss软件对垃圾焚烧监管的相关数据进行研究,通过建立数学模型分析处置企业的处理现状。     

薄层中药物释放的Monte Carlo模拟

描述了一种用于研究药物由搽剂经角质层转运至受体过程的直接Monte Carlo模拟方法。对角质层药物浓度为零和搽剂与角质层药物浓度处于平衡两种初始条件下的药物转运过程进行了模拟。与解析Laplace变换结合数值求逆的结果比较表明,这种Monte Carlo模拟方法准确、可靠、方便,很容易用于更复杂的体系。     

油田超深井环境仿真系统的一体化模型研究

油田超深井环境仿真系统是对用于超深井的射孔器材进行高温超高压检测的试验装置,其加热装置由于超高压的特殊工艺条件以及多层介质的复合传热过程,使得超高压釜内油温的控制变得十分复杂。该文采用分布——集中混合建模方法,建立了油田超深井环境仿真系统的一体化非稳态传热数学模型,通过计算机仿真,分析了其温度场的分布状况,为釜内油温的高精度控制方案的设计和系统操作提供了参考依据。     

反馈控制系统的控制器设计与仿真研究

讨论了单位反馈控制系统在满足稳态特性条件下的控制器设计问题。通过具体例子给出了参考输入和干扰信号为阶跃函数、正弦函数、方波函数等典型信号时系统满足稳态误差要求的控制器的设计方法,并给出计算机仿真结果,同时对满足灵敏度最小的控制器设计也作了讨论。     

虚拟环境中仿真单元形状变换度量矩阵

计算机仿真中常用到仿真单元位位姿和形状变换。文章假设在变形时不产生新的表面或互相重叠的情况下,采用曲线坐标系描述仿真单元体内每一点位置,并讨论了选用坐标系的两种方法,推导了单元变换速度和加速度算子计算公式。     

基于垃圾焚烧的二次污染控制系统的实现技术

垃圾焚烧对空(气)燃(料)比有严格要求,由于城市固体垃圾的复杂多变性及不确定性,难以实现对垃圾的充分燃烧,常因控制不当而产生多种污染。针对二次污染控制问题,文章采用变频调速技术与智能控制技术相结合,提高系统的响应速度,满足空(气)燃(料)比优化的需要,有效保证了垃圾的充分燃烧,减少了烟气对大气环境的二次污染。文中在讨论城市固体垃圾特性基础上,分析了二次污染产生的条件,探讨了优化燃烧过程的控制策略、风量调节方式、系统构架及相关技术问题。     

新一代冶金长流程生产铁钢区智能调度设计方案

河钢乐亭项目是河钢集团贯彻落实中央关于钢铁企业退城重大搬迁决策部署、以产能置换方式推动集团沿海钢铁产业布局、促进产业结构调整、实现产品结构升级的重要工程项目。在整个钢铁行业产能过剩、同质化竞争日趋激烈的大背景下,河钢乐亭从项目启动开始,便围绕如何提高企业的有效供给、创新生产组织模式和服务模式、培育竞争新优势,真正促进企业产品及产业升级等目标,从管理、工艺、设备、信息自动化体系支撑等全方位入手,展开顶层规划设计,建设覆盖铁、钢、轧的绿色化、智能化、品牌化的新一代长流程钢厂。     

城市固废焚烧过程数据驱动建模与自组织控制

城市固废焚烧(Municipal solid waste incineration, MSWI)是处置城市固废(Municipal solid waste, MSW) 的主要手段之一. 中国MSW来源范围广、组分复杂、热值波动大, 其焚烧过程通常依靠人工干预, 这导致MSWI过程智能化水平较低且难以满足日益提升的控制需求. MSWI具有多变量耦合、工况漂移等诸多不确定性特征, 因而难以建立其被控对象模型并设计在线控制器. 针对以上问题, 提出了一种面向MSWI过程的数据驱动建模与自组织控制方法. 首先, 构建了基于多输入多输出Takagi Sugeno 模糊神经网络(Multi-input multi-output Takagi Sugeno fuzzy neural network, MIMO-TSFNN) 的被控对象模型; 然后, 设计了基于多任务学习的自组织模糊神经网络控制器(Multi-task learning self-organizing fuzzy neural network controller, MTL-SOFNNC)用于同步控制炉膛温度与烟气含氧量, 其通过计算神经元的相似度与多任务学习(Multi-task learning, MTL)能力对控制器结构进行自组织调整; 接着, 通过Lyapunov定理对MTL-SOFNNC稳定性进行了证明; 最后, 通过北京市某MSWI厂的过程数据验证了模型与控制器的有效性.     

分散控制系统在垃圾焚烧发电厂的应用

随着环保事业的发展,垃圾焚烧发电正作为一个新兴的环保产业日益发展.合理选择、设计垃圾焚烧电厂的控制系统是保证垃圾焚烧电厂成功运行的关键.ABB AC800F是基于以工业以太网为主干网和Profibus总线为现场总线的新型DCS系统.文章探讨该系统在工程项目中的应用.     

城市固废焚烧过程智能优化控制研究现状与展望

针对全球城市固废(Municipal solid waste, MSW)的高增长率导致城市环境持续恶化以至于“垃圾围城”现象日益增多等问题, MSW焚烧(MSW incineration, MSWI)技术能够通过发酵、燃烧、换热和净化等工艺实现废物变能源(Waste-to-energy, WTE). 在当前“双碳战略”和“蓝天净土”的新环保背景下, 作为未来长时期内MSW处理主流方式和生态文明建设与循环经济体系托底工业的MSWI过程正面临着重大机遇. 如何融合人工智能、大数据、云计算等技术实现MSWI的智慧化、低碳化和绿色化可持续性发展是目前具有挑战性的难题. 对此, 本文首先描述MSWI工艺机理, 分析其运行控制特性和实现其智能优化控制存在的难点; 然后, 从燃烧特性分析与建模、燃烧过程控制、指标建模与预测、运行监控与故障识别、操作(控制)变量优化、算法仿真验证平台等6个方面进行综述; 接着, 分析MSWI过程智能优化控制研究的必要性; 最后, 结合工业人工智能的本质给出未来研究方向. 在此基础上, 展望基于数字孪生平台的MSWI智能优化控制系统的框架和愿景, 并总结未来挑战.     

城市固体废物焚烧过程炉温的鲁棒加权异构特征集成预测模型

针对城市固体废物(Municipal solid waste, MSW)焚烧过程, 数据具有异常值和特征变量维度高时, 炉温预测模型的准确性和泛化能力欠缺的挑战性问题, 提出一种鲁棒加权异构特征集成建模方法, 用于建立城市固体废物焚烧过程炉温预测模型. 首先, 依据焚烧过程机理将高维特征变量划分为异构特征集合, 并采用互信息和相关系数综合评估每组异构特征集合的贡献度; 其次, 采用基于混合t分布的鲁棒随机配置网络(Stochastic configuration network, SCN)构建基模型, 同时确定训练样本的惩罚权重; 最后, 设计一种鲁棒加权负相关学习(Negative correlation learning, NCL)策略, 实现基模型的鲁棒同步训练. 使用国内某城市固体废物焚烧厂的炉温历史数据, 对该方法进行测试. 测试结果表明, 该方法建立的炉温预测模型在准确性和泛化能力方面具有优势.     

城市固废焚烧过程烟气含氧量自适应预测控制

在城市固体废弃物焚烧(Municipal solid waste incineration, MSWI)过程中, 烟气含氧量是影响焚烧效果的重要工艺参数. 由于固废焚烧过程的复杂性, 在实际应用过程中, 难以实现烟气含氧量的有效控制. 面向城市固废焚烧过程烟气含氧量控制的实际需求, 提出一种基于数据驱动的烟气含氧量自适应预测控制方法. 首先, 采用自适应模糊C均值(Fuzzy C-means, FCM)算法辅助确定径向基函数(Radial basis function, RBF)神经网络隐含层神经元个数及初始中心, 建立基于FCM算法的径向基函数神经网络预测模型, 并在控制过程中通过自适应更新策略在线调节预测模型参数; 然后, 利用梯度下降算法求解控制律, 并基于李雅普诺夫理论分析了所提控制方法的稳定性; 最后, 基于城市固废焚烧厂实际数据, 验证了所提控制方法的有效性.     

DCS-2001集散型控制系统在垃圾焚烧电厂中的应用

广东东莞市区垃圾处理厂共有三台55t／h、日处理垃圾能力400t的国家流化床垃圾焚烧炉。全厂采用DCS-2201分散型控制系统采实现对电厂的焚烧、发电、灰渣处理、烟气脱硫处理部分的监视、报警、控制、连锁保护等功能。DCS-2001还针对垃圾焚烧炉的特性做了一些特殊控制算法．实现了垃圾焚烧技术的国产化。     

基于宽度混合森林回归的城市固废焚烧过程二噁英排放软测量

二噁英是城市固废焚烧过程排放的痕量有机污染物. 受限于相关技术的复杂度和高成本, 二噁英排放浓度检测的大时滞已成为制约城市固废焚烧过程优化控制的关键因素之一. 虽然具有低成本、快响应、高精度等特点的数据驱动软测量模型能够有效解决上述问题, 但二噁英建模方法必须要契合数据的小样本、高维度特性. 对此, 提出了由特征映射层、潜在特征提取层、特征增强层和增量学习层组成的宽度混合森林回归软测量方法. 首先, 构建由随机森林和完全随机森林构成的混合森林组进行高维特征映射; 其次, 依据贡献率对全联接混合矩阵进行潜在特征提取, 采用信息度量准则保证潜在有价值信息的最大化传递和最小化冗余, 降低模型的复杂度和计算消耗; 然后, 基于所提取潜在信息训练特征增强层以增强特征表征能力; 最后, 通过增量式学习策略构建增量学习层后采用Moore-Penrose伪逆获得权重矩阵. 在基准数据集和城市固废焚烧过程二噁英数据集上的实验结果表明了方法的有效性和优越性.     

基于PLC的医疗垃圾焚烧处理控制系统研究与实现

本文针对新疆某医疗废物焚烧处理场,设计了基于西门子S7-300系列PLC的自动控制系统,同时重点介绍了57-300 PLC与MM440变频器的组合应用。实践证明该系统结构简练,运行可靠,便于在其它类似场合进行推广和应用。