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第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议

召开年：2005
召开地：山东济南
出版时间： 2005-08

主办单位：;中国自动化学会;;

会议文集：山东大学学报（工学版）

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1.竖炉燃烧室温度的智能控制方法及应用
- 严爱军;柴天佑
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对工况变化频繁的竖炉焙烧过程,采用智能控制方法设计了燃烧室温度智能控制系统.该系统由温度的串级模糊控制、空气流量比值控智和自适应补偿系统组成.自适应补偿系统通过智能故障预报器预报出燃烧室的运行状况,根据运行工况的变化通过基于案例推理技术的自适应补偿器给出加热煤气补偿用量和空燃比的校正值,从而实现了燃烧室温度的自适应控制.通过在某选矿厂22台竖炉中成功应用,表明了竖炉燃烧室温度智能控制方法的有效性.
2.一种基于神经网络的精馏塔自适应控制器设计
- 郭淑会;李树荣
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对两输入两输出的隐含非线性系统,设计了一种神经网络自适应控制器,并通过构造Lyapunov函数,得出新的权值变化规律.该方法基于Lyapunov稳定性理论,可证明闭环系统是半全局一致最终有界的(SGUUB).从二元精馏塔奇异摄动简化模型的仿真结果可以看出,这种控制器有良好的跟踪效果.
3.船艇柴油机运行状态监测故障预报系统的设计
- 臧曙;周东华
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：故障预报技术是近十年来发展起来的一种高技术,为提高复杂系统的可靠性和可维护性开辟了一条新的途径,但相关的研究成果还比较少.本文介绍了船艇柴油机运行状态监测故障预报系统的结构及各功能模块的设计,特别提出了船艇柴油机运行状态征兆值的提取、监测数据的逻辑运算与数值分析、故障预报的对比与判断以及系统学习机制的具体方法,以增强本系统的实用性.
4.焦炉火道温度的模糊专家控制策略及其应用
- 何艳丽;吴敏;曹卫华;雷琪
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对焦炉燃烧过程的特点,提出了一种融合模糊控制和专家控制的温度反馈控制方法.根据火道温度的给定值与反馈值之差,确定焦炉燃烧的供热量和相应的煤气流量,同时建立烟道吸力与煤气流量之间的关系模型,在煤气流量变化时调节烟道吸力,从而使焦炉处于最佳燃烧状态.
5.基于自适应观测器的MIMO系统执行器故障调节
- 冒泽慧;姜斌
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对多输入多输出(multipleinmultipleout,MIMO)线性系统的执行器故障提出了一种新的故障调节的设计方法.该方法针对执行机构的增益损失,构造了用于在线估计执行器故障的增广误差,增广误差不仅包括从自适应观测器中获得的可反映故障信息的输出残差,还包括由输入构造的辅助误差.利用该误差信息估计执行器的故障后,再根据估计的故障给执行机构以相应的补偿,恢复系统的各项性能.通过在飞机模型上的仿真实验验证了该方法的有效性.
6.改进的专家系统及其在钢卷装炉优化组合中的应用
- 王晓东;刘全利;王伟;石豪
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：使用专家系统工具CLIPS(CLanguageIntegratedProductionSystem)开发了钢卷装炉优化组合专家系统,并使用VC++对所开发的系统进行了封装,改善了专家系统的人机交互能力.将专家系统与遗传算法相结合,用遗传算法优化专家系统知识库中事实的声明顺序,使专家系统的寻优能力加强.使用退火生产现场实际数据进行仿真表明提出的专家系统优化效果明显,提高了退火车间的钢卷装炉效率.
7.基于广义正交多项式级数的迭代学习算法
- 张丽萍;杨富文
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对一类受扰动的线性时变系统的轨迹跟踪控制问题,提出了基于广义正交多项式的迭代学习算法.该算法首先利用广义正交多项式展开技术将系统参数化,运用其乘积和积分运算矩阵,将微分方程化为代数方程.在此基础上,用迭代学习的方式来修正控制量的广义正交多项式展开系数.这种算法的优点是当系统不满足正则性或无源性时,仍可以用输出误差信号来构造学习律.最后将该方法运用到电液位置伺服系统的控制中,仿真结果表明了此算法能明显地提高电液位置伺服系统的控制精度.
8.基于融合和人工势场的自主移动机器人路径规划研究
- 张乐杰;杨国胜;侯增广;谭民
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了动态不确定环境下自主移动机器人路径规划和运动控制问题.在时域上,建立了超声传感器数据预测模型,利用递推最小二乘法在线更新预测模型参数,通过将该预测模型的预测值与当前传感器实测值融合,提高了了超声数据的可靠性;考虑到空间分布的连续性,将相邻近的超声传感器信息融合进来,进一步提高了数据的实用性.由于人工势场法简单易实现的特点,被广泛应用在机器人自主避障中.借鉴预测控制原理,使用上述融合处理的超声数据,在每个滚动周期内运用改进的人工势场法解决了机器人避障问题最后,在中国科学院自动化研究所自主开发的移动机器人CASIA-1上对算法进行了实验,实验结果验证了算法的可靠性.
9.仿射变换在管道泄漏定位中的应用
- 朱晓星;陈悦;王桂增;叶昊
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：基于瞬态压力波的泄漏检测和定位方法在实际中得到广泛的应用.本文提出了将仿射变换的思想应用到基于瞬态压力波的管道泄漏定位算法中,通过仿射变换,突出了压力曲线的关键特征量,使之易于检测和提取,有利于提高定位的准确性.工业数据的仿真实验验证了算法的有效性.
10.一类非线性系统的鲁棒故障诊断
- 陈茂银;周东华
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：基于未知输入观测器设计和等价控制的概念,本文讨论了一类非线性系统传感器故障的鲁棒故障诊断问题.首先引入若干积分变量对该类非线性系统进行扩维;然后针对扩维后的系统设计基于变结构的未知输入观测器;最后,由等价控制的概念直接重构得到传感器故障.仿真结果表明等价控制能够较好地重构传感器故障.
11.时滞离散切换系统基于观测器的输出反馈镇定
- 张颖;段广仁
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对一类任意切换律下含有时滞的不确定离散切换系统,研究了其基于观测器的输出反馈鲁棒镇定问题.所考虑的系统不确定性是时变的,且满足范数有界条件.假定下一时刻要切换到的子系统可预先获得,给出了该含有时滞的离散切换系统状态观测器形式,通过构造增广系统,设计基于状态观测器的无记忆反馈控制器,以保证相应的增广闭环系统鲁棒渐近稳定.借助于Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式技术,给出了不确定切换系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,并将该充分条件转化为一组线性矩阵不等式的可行性问题,同时给出相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.最后通过一个数值算例验证了本文结果的有效性.
12.基于边缘统计和颜色特征的车牌综合自动定位方法
- 李树广;吴舟舟;罗小伟
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：车牌识别在智能交通系统中起着重要作用.车牌定位是车牌识别中的关键步骤.本文提出一种基于车牌字符边缘统计和颜色特征的综合定位方法,可以有效地解决背景复杂的彩色图像中车牌定位的问题.该方法分为竖直边缘检测、边缘统计分析、车牌候选区定位、候选区筛选、车牌倾斜矫正.通过对垂直边缘的统计分析将邻近的边缘点进行连接,结合车牌的位置、颜色等特征对连接形成的块状区域进行筛选,而后对得到的车牌区域加以校正,最终输出易于分割的车牌字符图像.该系统包括从图像采集,到车牌分类、车牌文字区别等完整过程,适应性强.通过一系列实际采样图像的试验结果证明,该方法准确率高、鲁棒性好,能够满足实际车辆车牌自动识别系统应用的需要.
13.不确定离散线性系统鲁棒ESPR估计新方法
- 吴爱国;段广仁
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：在时域中考虑多胞不确定离散系统的鲁棒ESPR(Extendedstricuypositivereal)估计问题.基于最近的结果首先提出了离散线性系统具有ESPR性能的新判据,该判据实现了系统矩阵和Lyapunov矩阵的分离,这样在系统分析和综合时可以采用参数依赖的Lyapunov函数.基于提出的新判据和LMI(Linearmatrixmequality)技术给出了多胞不确定系统具有ESPR性能估计器的设计方法.与传统的基于二次稳定方案相比,提出的设计方法具有较小的保守性.
14.时滞区间系统稳定性分析的鲁棒可靠性方法
- 郭书祥;空军工程大学;张陵
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：用区间变量描述控制系统的不确定性,将非概率可靠性方法用于不确定系统的鲁棒稳定性分析,提出了区间参数控制系统时滞独立稳定性分析的一种新方法一鲁棒可靠性方法.该法依据线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞独立二次稳定性判据,建立可靠性分析的功能方程,给出了鲁棒可靠度的求解方法.用文中方法可给出时滞不确定控制系统稳定程度的可靠性度量和为保证稳定性所要求的基本参数的最大容许变异范围.算例分析表明所提方法有较高的分析精度和效率,是实用和有效的.
15.基于非线性分离模型的预测控制及其应用
- 赵众;池上康之;中村政俊
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对实际非线性过程控制的复杂性,提出了一种非线性分离模型用于描述非线性动态过程,在此基础上提出了一种基于非线性分离模型的预测控制方法.所提方法在海洋温度差发电装置及浆液混合控制的实际应用结果,证实了其可行性和有效性.
16.网络控制系统故障诊断滤波器设计的LMI方法
- 刘云霞;丁强;钟麦英
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了具有不确定时延的网络控制系统的故障诊断问题.提出了一种新的性能指数,在此基础上将具有不确定时延和范数有界未知输入影响的网络控制系统的基于观测器的故障诊断滤波器设计问题归结为H∞-滤波问题,并通过选择适当的加权矩阵和观测器增益矩阵,求解H∞-滤波问题的最优解,即该解能最大化残差对于故障信号的灵敏度且能够确保对于未知输入和不确定时延鲁棒性.应用线性矩阵不等式技术,给出并证明了该解存在条件和求解方法.最后通过简例说明了该方法的有效性.
17.基于混沌控制的多目标不确定环境下移动机器人路径规划
- 李贻斌;天津大学;李彩虹;山东理工大学;宋锐;刘鲁源;王睿
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对多目标不确定环境下移动机器人路径规划算法复杂的问题,提出了一种新的规划算法--混沌控制算法.该算法利用混沌控制原理,根据检测到的目标位置信息,分别采用线性和非线性方法构造目标函数,然后通过牛顿定理,进行路径规划,求出规划节点.最后对算法进行了模拟仿真.仿真结果表明,构造的目标函数在每个目标点周围形成了收敛区域,机器人移向哪一个目标点,由它的初始状态所在的吸引域决定,不必再施加其它控制.这样减少了规划的计算量,提高了路径规划的速度和精度,为以后研究包含多障碍物的不确定环境下的路径规划奠定了基础.
18.Polytopic型不确定系统的鲁棒故障检测滤波器设计
- 马传峰;钟麦英;赵娟
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了具有未知输入和Polytopic型不确定性线性离散时间系统的鲁棒故障检测滤波器(robustfaultdetectionfilter,RFDF)的设计问题.提出了H∞-滤波方法及其在Polytopic型RFDF问题上的拓展,根据线性矩阵不等式得出了该设计问题解存在的充分条件以及独立参数RFDF解的参数化问题,并通过算例验证了算法的有效性.
19.一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计
- 张云;刘允刚
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.
20.污水处理过程中溶解氧的模糊神经网络控制
- 刘超彬;乔俊飞;张芳芳
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文针对污水处理过程中水质变化剧烈,要求溶解氧的质量浓度不一等问题,提出了一种自适应模糊神经网络控制方法,对变参数活性污泥法污水处理系统的溶解氧的质量浓度进行控制,并通过调整量化因子减小系统的静态误差.仿真结果表明该控制方法能够在线调整隶属函数,优化控制规则,将其应用于活性污泥法污水处理系统中可以快速、准确地使溶解氧达到期望要求,并具有较强的鲁棒性.
21.基于嵌入式仿真的卫星姿控系统故障模拟平台
- 李智斌;郝永波;涂俊峰;王星
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：进行卫星姿态控制系统故障模拟,对控制系统优化配置、故障诊断、系统重构技术研究与实验验证具有重要作用.提出了一种卫星姿控系统故障模拟通用解决方案,包括基于Simulink开发环境的宿主机系统、基于嵌入式实时操作系统VxWorks的目标机系统、控制系统部分实物.同时对有关功能实现及可扩展性进行了简单描述.
22.一种通用嵌入式系统以太网接口的设计与实现
- 付冲;陈英;马希敏;张永元
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文以基于精简指令集(RISC)技术的AT90S8515单片机和RTL-8139以太网接口控制器(NIC)为硬件平台,针对嵌入式系统资源有限的特点,提出了一种通用的嵌入式系统以太网接口设计与实现方案.详细阐述了RTL-8139NIC的逻辑结构、工作原理、直接内存访问(DMA)控制器数据发送/接收原理及以太帧封装过程,深入讨论了MC初始化、数据帧收发、本地/远程DMA操作的寄存器编程过程,给出了一个完整的以太帧接收/发送实现方案.
23.一种改进的小生境微粒群算法
- 王俊年;湖南科技大学;申群太;沈洪远;湖南科技大学;周鲜成
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：在微粒群算法中引入"基于密度"的聚类算法,构建出一种改进的小生境微粒群算法.该算法组合了两种方法来实现小生境的思想:第一,采用多种群策略,初始化产生一个没有子微粒群区分的主微粒群D0后,在对D0迭代执行l-bestPSO算法的同时,允许其中动态产生不相同的子微粒群Di(i≥1);第二,子微粒群的产生采用一种"基于密度"的聚类算法,如果两个个体之间的距离小于一个给定的极值σdist,则将这两个个体联系起来归入一个聚类簇,当聚类簇中的个体数目达到规定的子微粒群最小规模时形成一个小生境.用这种算法能够产生大小和形状不同的小生境,与生物学中地理小生境具有多种形状的事实相符合,也克服了NichePSO算法只能以某一微粒为中心产生圆形小生境的不足.对3个常用的基本测试函数的测试实验表明,这种改进的小生境微粒群算法在多峰函数寻优中性能优于标准PSO和NichePSO.
24.一种基于KPCA的非线性故障诊断方法
- 邓晓刚;田学民
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文介绍了一种非线性故障检测方法--核主元分析法(KPCA),通过核函数来完成非线性变换,将变量由非线性的输入空间转换到线性的特征空间.在特征空间中使用PCA计算主元,构造T2和SPE统计量检测过程故障的发生.提出了一种KPCA贡献图计算方法,根据测量变量和非线性主元的相关性,计算测量变量的贡献量绘制贡献图,用于故障变量的分离.仿真结果表明,KPCA方法可以比PCA方法更加迅速的检测到故障的发生,利用KPCA贡献图可以较好的辨识出故障变量.
25.模糊神经网络及其在聚酯酯化建模中的应用
- 王新刚;侍洪波
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文提出一种通过改进减法聚类优选模糊规则的模糊神经网络建模方法.该算法仅从已知的输入输出数据中,就能快速确定模糊规则的数目;给出了模糊规则中参数的确定方法,用误差反传法优化参数;最后用该方法对聚酯的酯化率建立软测量模型.仿真结果表明该方法运算速度快,模糊规则较少,同时具有的良好泛化性能,能够满足软测量建模精度的要求.
26.基于'当前'统计模型的一种改进机动目标跟踪算法
- 胡振涛;刘先省
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文介绍了目前存在的机动目标运动模型.针对"当前"统计模型中加速度极限值的预先设定对于跟踪算法造成的不利影响,通过目标机动状况与相邻采样时刻间位置估计量变化之间的函数关系实现噪声方差自适应,进而提出了一种基于"当前"统计模型的改进机动目标跟踪算法.该算法避免了加速度极限值的预先设定问题,从而提高了对机动目标状态估计的精度.最后,仿真结果表明该算法具有一定的有效性.
27.基于小波变换的支持向量机短期负荷预测
- 高荣;刘晓华
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：本文提出了一种基于小波分解和支持向量机的短期负荷预测方法.首先利用小波变换把负荷序列分解成不同频段的子序列,对高频序列利用软阀值消噪法去除负荷噪声;对降噪后的负荷序列利用不同的小波进行分解.然后用相匹配的支持向量机模型预测各子序列.仿真结果表明db4小波的预测精度最高,平均绝对预测误差为1.6692﹪.所得结果同直接用支持向量机预测结果进行比较表明,该方法是有效的.
28.基于智能优化控制的磨矿过程综合自动化系统
- 赵大勇;岳恒;周平;柴天佑
- 《第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议》 | 2005年
摘要：选矿行业的磨矿过程存在大惯性、参数时变、非线性等特点,特别是边界条件波动,工艺指标磨矿粒度难以在线测量,难以实现磨矿粒度的优化控制,因而导致磨矿生产过程不稳定,难以保证磨矿质量和磨矿效率.提出了基于磨矿粒度优化控制的磨矿过程综合自动化系统,该系统由智能优化过程控制系统和运行过程管理系统组成.讨论了系统的结构、功能和智能优化控制策略.智能优化过程控制系统由智能优化设定和底层控制回路两级组成,通过软测量模型对磨矿粒度等工艺指标进行预报,通过回路设定模型给出底层回路控制的优化设定值.该系统成功应用于某大型选矿厂磨矿过程,稳定了生产流程,提高了磨矿效率,实现了优化控制、优化管理和优化运行.