关于复杂系统研究的发展情况

复杂系统涉及的范围非常广,20世纪80年代到21世纪初关于复杂系统的研究得到很大程度的发展,成为了当今科学界主要研究方向之一。复杂系统虽然还没有统一的定义,但可以通过几个基本方面,在某种程度上进行描述。研究复杂系统的相关理论和方法主要包括非线性动力学和混沌理论、Agent和基于Agent的建模、网络等。复杂系统的研究目前还依然是探索性的,但随着科技工作者的努力,复杂系统在社会发展中必将起到十分重要的作用。     

活性污泥脱氮过程的建模与控制

有效处理废水的各种方法包括过程的最佳设计、安装更多的仪表和自动控制系统等日益受到关注.综述了污水生化处理过程,主要是脱氮工艺的建模与控制方面的最新研究成果.讨论了活性污泥、生物膜和厌氧消化过程的模型化以及最新的Benchmark仿真问题.在控制策略方面,强调了曝气、污泥停留时间和外碳源补加等有效的控制手段.最后指出了一些值得关注的研究问题:过程与控制并行设计、集成化的城市污水处理系统以及现代微生物分析方法的利用.     

工业机器人故障诊断与健康预测方法研究

工业机器人被称为“制造业皇冠顶端的明珠”,是智能制造领域最具代表性的装备。工业机器人的故障及精度退化问题突出,严重影响企业的安全生产和经济效益。为此,工业机器人故障诊断与健康预测方法逐渐成为研究热点。本文首先简要介绍了工业机器人的系统构成,并分析了其核心部件的典型失效模式;其次,从知识驱动和数据驱动两个维度出发,综述工业机器人故障诊断方法;然后,在组件级和系统级层面综述了工业机器人性能退化监测及剩余使用寿命估计方法;最后,对工业机器人故障诊断及健康预测方法的未来发展趋势进行了展望,指出大数据环境下的工业机器人智能诊断将是未来的技术发展趋势。     

多变量非线性时滞系统的内模控制

本文将单入单出非线性内模控制的设计方法推广到了含多步时滞的多入多出的非线性系统控制器设计中，对于不含纯滞后的过程，所设计的控制器能够实现所期望的常规性能。其中通过非线性滤波器的加入，能够获得当过程和模型存在失配时的鲁棒性，并使控制器结构得以实现。     

三聚氯氰生产PLC控制系统

介绍了三聚氯氰生产PLC控制系统的组成、功能及设计方案．基于低成本自动化的原则，采用两级式分布监控结构，为三聚氯氰生产设计了工业控制计算机＋PLC模式的控制系统．经1年多的实践检验，表明该系统设计合理，操作方便，运行安全、可靠，保证了三聚氯氰生产的安全平稳操作．     

全流程污水生化处理过程的仿真设计

根据国际水协会IWA发布的国际评价基准Benchmark,基于2号基准仿真模型BSM2协议,构建了面向全流程污水生化处理过程的仿真平台。该仿真平台采用模块化结构,具有动态信息处理量大、直观性好以及操作简便等特点。利用该仿真平台,可完成稳态计算、动态特性模拟、三类性能指标的计算以及各种先进控制策略的评价等任务。通过对关键水质参数的仿真和相关性能指标的计算,验证了该仿真平台的有效性。     

天然气回收装置换热网络优化设计

对某天然气回收装置换热网络的节能潜力进行了研究,应用夹点分析法找出了原换热网络不合理的环节及原因,并据此对该装置的换热网络进行优化设计,形成翻新设计方案.该翻新设计改进了换热网络中不合理的环节,使装置换热网络的加热公用工程和冷却公用工程分别节省37.7％和27.4％的电能.优化改进后的换热网络提高了过程能量回收能力,每年可节省电能37.6万kWh,达到了降低过程能耗的目的.     

融合改进A*与DWA算法的移动机器人路径规划

针对移动机器人在复杂环境下实现全局路径最优、未知环境下动态实时避障这一路径规划需求,对传统A*（A-star）算法进行改进,并融合动态窗口法（DWA）实现动态实时避障。首先分析栅格环境下的障碍物占比,将障碍物占比引入传统A*算法,优化启发函数h(n),从而改进评价函数f(n),提高其在不同环境下的搜索效率;其次针对复杂栅格环境下传统A*算法优化后的轨迹与障碍物顶点相交问题,优化子节点选择方式,同时删除路径中的冗余节点,提高路径的平滑度;最后融合动态窗口法,实现复杂环境下移动机器人的动态实时避障。通过MATLAB下的对比仿真实验表明,改进算法在轨迹长度、轨迹平滑度以及历经时间上得到优化,满足全局最优且能实现动态实时避障,具有更优秀的路径规划效果。     

增强现实三维注册中标识点匹配算法研究与改进

基于标识点的增强现实系统中,计算机生成的虚拟物体需要正确地注册到相应的标识点上构成对现实环境的增强.针对增强现实三维注册过程中传统算法标识点匹配过程中误识率较高,匹配不够精确的不足,提出了将相对误差法进行改进实现增强现实中的三维注册,同时提出了将基于颜色直方图的图像匹配原理引入增强现实的三维注册过程中,通过实验验证与分析,改进后的匹配算法与传统算法相比减少了标识的误识率,提高了注册精度,已成功应用于增强现实系统的三维注册过程中.     

间歇过程动态优化方法综述

间歇过程的动态优化近年来引起了广泛关注.针对近期主要的研究成果,综述了间歇过程动态优化中的数学模型、求解方法及控制架构等问题,介绍了间歇过程目前主要的操作优化方法,具体分析了含不确定性间歇过程的动态优化策略,总结了间歇过程常用的优化模拟计算工具.最后探讨了这一领域中值得进一步研究的问题和可能的发展方向.