簡介：隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展追求生產(chǎn)小批量、多品種、高附加值產(chǎn)品成為一種趨勢因此在精細(xì)化工和制藥等領(lǐng)域越來越多地采用了間歇生產(chǎn)工藝。由于目前大多數(shù)的間歇發(fā)酵過程自動化水平普遍較為落后為了適應(yīng)市場的發(fā)展、提高產(chǎn)品的競爭力同時還要兼顧降低生產(chǎn)成本和環(huán)保的要求研究開發(fā)間歇發(fā)酵過程中的先進(jìn)的控制策略和各種優(yōu)化方法已經(jīng)成為迫切的需要。間歇發(fā)酵過程具有非線性、非穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)及多變量的特點(diǎn)與化工的連續(xù)過程有所不同因而使得一些用于連續(xù)過程的先進(jìn)控制算法和策略不再適合。遺傳算法作為一種隨機(jī)搜索和優(yōu)化算法可以高效處理非線性問題同時具有全局優(yōu)化和易操作的特性?？紤]間歇發(fā)酵過程的復(fù)雜性同時基于全面關(guān)注發(fā)酵過程中間狀態(tài)的思想提出了一個基于遺傳算法的新型優(yōu)化控制策略通過由求解一系列端點(diǎn)時間不固定最優(yōu)控制子問題得到整個間歇過程的最優(yōu)操作策略。同時為了克服遺傳算法容易陷入局部最優(yōu)和加快收斂速度在自適應(yīng)遺傳算法基礎(chǔ)上對相關(guān)的遺傳算子進(jìn)行了改進(jìn)并將改進(jìn)后的自適應(yīng)遺傳算法應(yīng)用到所提出的優(yōu)化控制策略之中。論文以青霉素發(fā)酵過程為研究對象首先充分考慮了影響發(fā)酵產(chǎn)量的菌體平均比生長速率和流加時間間隔因素給出了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式詳細(xì)給出了新型優(yōu)化控制策略并討論了算法的實現(xiàn)求解獲得整個發(fā)酵過程的最優(yōu)流加速率軌線；其次對提出的優(yōu)化控制策略和等級策略進(jìn)行了仿真驗證了所提出的策略的可行性。同時將改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法應(yīng)用到優(yōu)化策略中仿真表明它在局部尋優(yōu)和收斂速度上有了很大的改進(jìn)；最后對控制策略的實現(xiàn)問題進(jìn)行了分析探討了PH值對發(fā)酵過程的影響并給出了簡單的實驗性結(jié)論。開發(fā)了一個青霉素發(fā)酵過程控制實驗平臺能夠提供控制策略參數(shù)設(shè)置、過程的仿真以及監(jiān)控實時過程參數(shù)數(shù)據(jù)及曲線。

簡介：近年來，我國的啤酒需求量日趨增大，隨著市場競爭的加劇與消費(fèi)群的日益成熟，對啤酒的質(zhì)量和風(fēng)味的要求也越來越高，國內(nèi)啤酒糖化生產(chǎn)過程自動化程度要求也越來越高，因此利用先進(jìn)的自動控制技術(shù)對糖化生產(chǎn)進(jìn)行控制成為提高啤酒質(zhì)量的重要手段以滿足日益增長的市場需求。本文對啤酒生產(chǎn)糖化過程的工藝及關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析，對啤酒糖化自動控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計，對糖化溫度控制進(jìn)行研究與設(shè)計，并對糖化自動控制系統(tǒng)的測試進(jìn)行了研究。啤酒糖化自動控制系統(tǒng)采用分級結(jié)構(gòu)。第一級過程控制層為可編程邏輯控制器（PLC），系統(tǒng)選用SIEMENSS7400與ET200M，直接與現(xiàn)場儀器、儀表連接，主要完成對現(xiàn)場數(shù)字、模擬信號進(jìn)行采集和處理以及對執(zhí)行元件進(jìn)行實時控制的功能。第二級過程監(jiān)控層為工業(yè)控制計算機(jī)，本系統(tǒng)選用西門子工控機(jī)，主要完成控制軟件的界面和控制過程數(shù)據(jù)的監(jiān)視、管理和記錄的功能。工控機(jī)與PLC之間通過MPI網(wǎng)連接，PLC主站與子站之間通過PROFIBUSDP網(wǎng)絡(luò)連接。PLC硬件組態(tài)設(shè)計采用SIEMENSPLC編程工具STEP7開發(fā)軟件，實現(xiàn)硬件組態(tài)和PLC控制程序設(shè)計；上位機(jī)的監(jiān)控軟件采用WINCC組態(tài)，具有友好的人機(jī)交互界面，靈活的工藝配方管理方法，可以直接控制生產(chǎn)過程。控制系統(tǒng)采用改進(jìn)的PID算法，結(jié)合BANGBANG控制與基于時間的ONOFF控制，在實際運(yùn)行過程中取得了良好的效果。

簡介：綠茶是以適宜的茶樹鮮葉為原料，主要經(jīng)殺青、揉捻、干燥工序加工而成。貴州省珠形茶是貴州省主要發(fā)展的茶類之一，其加工流程如下攤放→殺青→揉捻→失水→做形→烘干→提香。通過預(yù)試驗確定了本試驗所要研究的貴州珠形茶關(guān)鍵工藝，為攤放、失水、做形、提香四道工序。本試驗在貴州珠形茶現(xiàn)有加工條件的基礎(chǔ)上，對攤放時間、失水方式及二青葉含水量、做形各個階段的投葉量、提香前的攤晾時間對提香效果的影響共四個方面做了對比分析。為貴州珠形茶品質(zhì)的改善和貴州珠形茶加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供理論依據(jù)和參考。試驗結(jié)果表明1、隨著攤放時間的延長，攤放葉變化程度逐漸加深，攤放14H左右，鮮葉幾乎完全失去光澤，葉色變暗，葉質(zhì)柔軟，滿足綠茶對攤放葉的質(zhì)量要求；茶多酚總量、氨基酸、可溶性糖、兒茶素各組分含量調(diào)和比例更有利于茶葉內(nèi)質(zhì)形成；攤放葉亮度、綠度達(dá)到最佳狀態(tài)。因此，在貴州珠形茶加工的自然條件下，保持厚度5CM左右，通風(fēng)，攤放14H適宜。2、與采用滾筒方式失水相比，熱風(fēng)方式二青葉葉質(zhì)更柔軟、色澤綠；茶多酚、氨基酸、可溶性糖含量較高；且熱風(fēng)方式失水快速均勻，能耗低。二青葉含水量保持42％左右，做形過程狀態(tài)良好。得出貴州珠形茶采用熱風(fēng)方式失水，二青葉含水量42％左右對茶葉生產(chǎn)和品質(zhì)形成有利。3、做形各階段的其它技術(shù)參數(shù)保持一致的情況下，做形第一階段投葉3～35KG，做形40MIN左右，做形第二階段投葉5KG左右，做形60～70MIN，做形第三階段投葉8KG左右，做形100～120MIN，能夠保障做形各階段加工過程運(yùn)行狀態(tài)良好，在制品的外形滿足制茶要求，內(nèi)含成分變化和色差結(jié)果相對較理想。4、貴州珠形茶烘干后經(jīng)過8H攤晾后提香，香氣成分中的醇類、酮類含量有所升高，經(jīng)過對各處理氨基酸、可溶性糖含量變化、幾種主要香氣物質(zhì)含量變化分析，貴州珠形茶經(jīng)8H左右攤晾后提香能提高其香氣。

簡介：答辯委員會主席睦塞堡熬援逝婆太堂委員1邊堡盔熬拯逝江王些太堂委員2睦國金數(shù)援拉叢電王疊墊太堂答辯曰期2QQ生三旦Z目浙江人學(xué)頌二J二學(xué)位論文致謝LIIIIIIL111111111Y18527隨著此篇論文的完成，近二十載的求學(xué)生涯就要慢慢畫上句號了此時此刻，心底百感交集，既有一絲即將跨越人生某一階段的興奮和喜悅，又有一抹就要結(jié)束一種苛澀、純樸生活的留戀和不舍。離合聚散，本是一種超乎一’‘’’人力的必然，固然留戀，固然不舍；然而能在求學(xué)生涯的域卮，與如此美麗的杭州、如此美好的浙大，緣定三年，卻也是毒遠(yuǎn)，也是滿足這罩，有博學(xué)、求是、鼓勵創(chuàng)新的老師感謝模具所四位教授的悉心培養(yǎng)和指導(dǎo)導(dǎo)師胡樹根教授淵博的學(xué)識、智慧的人生哲理讓人欽佩；導(dǎo)師宋小文教授精湛的學(xué)術(shù)造詣和獨(dú)具前瞻性的研究思路讓我受益匪淺；王耘教授、黃長林教授嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和平日罩的不倦教誨讓我養(yǎng)成了良好的研究習(xí)慣和態(tài)度。而此篇論文的完成，更是得益于四位老師的指導(dǎo)和幫助。在此，我向他們表示由衷的感謝和最真摯的祝福。這罩，有上進(jìn)、友好、快樂的同學(xué)感謝剛進(jìn)浙大時師兄師姐們在生活和學(xué)習(xí)上給予的極大幫助；感謝同級同學(xué)們平同里的相互陪伴、關(guān)心、鼓勵和合作；感謝師弟師妹們在我們忙于論文撰寫的時候幫忙完成了許多其他事情，以及平時給我們帶來的許多歡樂真心的祝愿大家事業(yè)順利、學(xué)業(yè)有成、生活幸福。這里，還有數(shù)不盡美好的往事和回憶最后要感謝我的父母，還有高梅和王琳琳。你們的陪伴、照顧、期望足我精神的支柱和不斷進(jìn)取的動力，同時也是你們讓我懂得了感恩，懂得了付出，祝你們健康、平安、幸福。謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給大家洪智化2010年1月于浙大J三泉

簡介：絡(luò)合鐵法是一種典型的基于FEⅢFEⅡ氧化還原電對的濕式氧化還原去除硫化物的方法。其中FEⅡ氧化通過影響絡(luò)合鐵過程的效率，在催化劑再生過程中扮演著至關(guān)重要的作用。本實驗的目的在于發(fā)展一種能夠較為精準(zhǔn)描述絡(luò)合FEⅡ電化學(xué)氧化和有氧氧化的動力學(xué)模型。FEⅡ物種被結(jié)合到該模型中且每個絡(luò)合FEⅡ物種的動力學(xué)活性被定量研究。在FEⅡ氧化過程中，F(xiàn)EOHEDTA3和FENTA24被認(rèn)為是最具動力學(xué)活性的物種，而FEEDTA2和FENTA顯示溫和的動力學(xué)活性。通過該模型，準(zhǔn)確解釋了FEⅡ氧化行為與溶液PH、溶液組分的關(guān)系。在EDTAFEⅡ體系中，F(xiàn)EⅡ氧化速率主要受FEEDTA2和FEOHEDTA3物種的影響在NTAFEⅡ體系中，F(xiàn)EⅡ氧化動力學(xué)主要受FENTA和FENTA24物種的影響。與快速的硫化物吸收反應(yīng)相比，F(xiàn)EⅢ的再生環(huán)節(jié)相對緩慢，嚴(yán)重制約著整個絡(luò)合鐵脫硫過程的進(jìn)展。本實驗采用浸漬法對陽極材料進(jìn)行改性，通過制備一系列不同金屬氫氧化物GF材料，在空氣陰極燃料電池中做陽極，來提高FEⅡ電化學(xué)氧化速率。結(jié)果顯示，在FEOH3GF、ALOH3GF、MNOH2GF、COOH2GF、NIOH2GF、CUOH2GF、ZNOH2GF、PBOH2GF八種材料中，以PBOH2GF的效果最佳，不僅能提高電池產(chǎn)電效率還能加快電池中FEⅡ反應(yīng)速率，因此，篩選出最佳陽極材料為PBOH2GF。為了進(jìn)一步探究陰離子對FEⅡ電化學(xué)氧化速率的影響，采用浸漬法制備了一系列不同陰離子PB化合物GF材料，在空氣陰極燃料電池中做陽極，通過電池產(chǎn)電效率以及電池中FEⅡ的氧化速率來評估制備的電極材料性能，通過CV、EIS、XRD對制備的電極材料進(jìn)行表征。結(jié)果顯示，2PBCO3PBOH2GF、PBCL2GF、PBSO4GF、PBOH2GF四種材料均能提高電池產(chǎn)電效率和電池中FEⅡ氧化速率，其中以PBSO4GF的效果最好，電池產(chǎn)電效率提高20％左右、反應(yīng)速率加快30小時左右。

簡介：軋鋼生產(chǎn)過程是一個由多個子系統(tǒng)過程構(gòu)成的復(fù)雜大系統(tǒng)具有嚴(yán)重非線性、不確定性、時變、大滯后、強(qiáng)耦合和多參數(shù)等特性。為保證軋鋼產(chǎn)品質(zhì)量對軋鋼生產(chǎn)過程進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量建模、實施質(zhì)量優(yōu)化與控制是十分必要的然而對于軋鋼生產(chǎn)過程影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素眾多由于其復(fù)雜性加之工業(yè)噪聲污染對其進(jìn)行質(zhì)量建模與質(zhì)量優(yōu)化控制存在很大的困難。近年來國內(nèi)外諸多學(xué)者利用不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其進(jìn)行質(zhì)量建模起到了一定的成果但在利用所建模型指導(dǎo)生產(chǎn)實踐和實施質(zhì)量優(yōu)化控制方面還有一定的差距。本文針對軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量建模與質(zhì)量優(yōu)化控制進(jìn)行研究取得了一些具有實際意義的結(jié)果其主要工作和內(nèi)容如下1在對軋鋼生產(chǎn)過程分析的基礎(chǔ)上對軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及其質(zhì)量影響因素進(jìn)行了研究和分析確定了影響軋鋼復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量的主要影響因素；對軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量建模與質(zhì)量優(yōu)化控制問題進(jìn)行了分析和探討為建立軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量模型和實施質(zhì)量優(yōu)化控制奠定了基礎(chǔ)。2對軋鋼生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選和樣本數(shù)據(jù)預(yù)處理；在對分層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其建模分析的基礎(chǔ)上給出了基于分層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量建模方法并進(jìn)行了實例仿真和分析仿真結(jié)果表明了所建立模型的有效性和可靠性。3在建立軋鋼生產(chǎn)過程質(zhì)量模型的基礎(chǔ)上對其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化控制問題進(jìn)行了深入的分析和探討給出了軋鋼生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)化控制方法；建立了軋鋼生產(chǎn)過程的質(zhì)量優(yōu)化模型并結(jié)合懲罰函數(shù)與粒子群算法對該質(zhì)量優(yōu)化模型進(jìn)行了優(yōu)化方面的仿真研究仿真結(jié)果表明了所給方法的有效性和可靠性。

簡介：化工生產(chǎn)中反應(yīng)和分離兩種操作通常分別在兩類單獨(dú)的設(shè)備中進(jìn)行而反應(yīng)精餾則是把反應(yīng)過程和分離過程結(jié)合為一體的有效的工業(yè)流程對于可逆反應(yīng)的反應(yīng)分離過程提供了很好的強(qiáng)化方法。針對反應(yīng)精餾塔我們可以通過精餾塔內(nèi)部的過程強(qiáng)化設(shè)計來減少它的耗能并且提高它的操作性能過程強(qiáng)化主要包括熱耦合和物質(zhì)耦合。反應(yīng)精餾塔按照反應(yīng)熱的不同可以分為三類無熱反應(yīng)精餾塔、中等熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔、大量熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔。對于大量熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔過程強(qiáng)化主要需要考慮反應(yīng)精餾塔內(nèi)部的熱耦合；對于無熱反應(yīng)精餾塔過程強(qiáng)化主要需要考慮反應(yīng)精餾塔內(nèi)部的物質(zhì)耦合；對于中等熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔過程強(qiáng)化不僅要考慮塔內(nèi)的熱耦合還要考慮塔內(nèi)的物質(zhì)耦合情況。對于大量熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔很多學(xué)者對其強(qiáng)化內(nèi)部熱耦合進(jìn)行了廣泛深刻的研究但是在無熱反應(yīng)精餾塔和中等熱效應(yīng)反應(yīng)精餾塔領(lǐng)域研究者尚屬少數(shù)。研究表明反應(yīng)段與精餾段耦合、反應(yīng)段與提餾段耦合、改變反應(yīng)物進(jìn)料位置、改變催化劑在反應(yīng)段內(nèi)的分布狀態(tài)這四種方法可以有效地強(qiáng)化反應(yīng)精餾系統(tǒng)內(nèi)部的耦合。本文以碳酸二甲酯反應(yīng)精餾塔為例通過以上四種方法研究具有中等熱效應(yīng)的反應(yīng)精餾塔的強(qiáng)化內(nèi)部耦合對精餾塔靜態(tài)和動態(tài)特性的影響反應(yīng)精餾過程通過ASPENPLUS軟件進(jìn)行建模和仿真。研究結(jié)果表明對于碳酸二甲酯反應(yīng)精餾塔過程強(qiáng)化不僅可以改善系統(tǒng)的靜態(tài)特性、減少再沸器熱負(fù)荷帶來的系統(tǒng)能耗以及精餾塔的年度總投入費(fèi)用并且可以改善系統(tǒng)的動態(tài)特性增強(qiáng)其可控性。這個結(jié)論可以推廣應(yīng)用于其他大部分含有中等熱效應(yīng)的反應(yīng)精餾系統(tǒng)這也同時說明了在含有中等熱效應(yīng)的反應(yīng)精餾塔中研究過程強(qiáng)化的重要性。

簡介：北京化工大學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名邏必關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。保密論文注釋本學(xué)位論文屬于保密范圍，姐年解密后適用本授權(quán)書。非保密論文注釋本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。作者簽名亟盜璺日期趁岔越理導(dǎo)師簽名學(xué)位論文數(shù)據(jù)集中圖分類號TPL學(xué)科分類號5108060論文編號1001020100108密級公開學(xué)位授予單位代碼10010學(xué)位授予單位名稱北京化工大學(xué)作者姓名馮絮影學(xué)號2005080108獲學(xué)位專業(yè)名稱控制理論與控制工程獲學(xué)位專業(yè)代碼081101課題來源國家自然科學(xué)基金研究方向智能檢測與優(yōu)化控制論文題目發(fā)酵過程混合建模及帶動態(tài)補(bǔ)償?shù)姆蔷€性預(yù)測控制方法研究關(guān)鍵詞非線性系統(tǒng)，未知動態(tài)，支持向量機(jī)，狀態(tài)估計，預(yù)測控制，發(fā)酵過程論文答辯日期2010年5月19日論文類型基礎(chǔ)研究學(xué)位論文評閱及答辯委員會情況姓名職稱工作單位學(xué)科專長指導(dǎo)教師王建林教授北京化工大學(xué)智能檢測與優(yōu)化控制評閱人1201000067A評閱人2201000068A評閱人320LO00069A評闐人4丁天懷教授清華大學(xué)測控技術(shù)與儀器評閱人5陳祥光教授北京理工大學(xué)測控技術(shù)答暇員蝴丁天懷教授清華大學(xué)測控技術(shù)與儀器答辯委員1陳祥光教授北京理工大學(xué)測控技術(shù)答辯委員2周富強(qiáng)教授北京航空航天大學(xué)測試計量技術(shù)及儀器答辯委員3周強(qiáng)教授中國農(nóng)業(yè)大學(xué)檢測技術(shù)答辯委員4黃克謹(jǐn)教授北京化工大學(xué)過程系統(tǒng)工程答辯委員5注一論文類型1基礎(chǔ)研究2應(yīng)用研究3開發(fā)研究4其它二中圖分類號在中國圖書資料分類法查詢。三學(xué)科分類號在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T137459學(xué)科分類與代碼中查詢。四論文編號由單位代碼和年份及學(xué)號的后四位組成

簡介：楔橫軋是一種高效成形軸類件的新工藝和新方法。近年來人們利用有限元技術(shù)對楔橫軋成形過程的研究取得了豐碩的成果。以往人們對軋件缺陷的研究大多集中在實心軸類件上而對于空心軸類件軋制過程中的缺陷研究很少?；诖吮菊n題確定為“空心軸類件的楔橫軋過程仿真和缺陷控制”。研究結(jié)果對楔橫軋工藝在軋制空心軸類件的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義對進(jìn)一步完善楔橫軋理論有一定的理論意義。本文通過DEFM3D有限元軟件建模并與真實實驗結(jié)果對比結(jié)果表明有限元模擬結(jié)果與真實實驗結(jié)果基本一致因此本文利用DEFM3D建立的剛塑性三維有限元模型是準(zhǔn)確的可靠的。并在此模型基礎(chǔ)上分析了成形過程中與軋件內(nèi)部材料流動規(guī)律有關(guān)的速度場和位移場各變形階段應(yīng)力場、應(yīng)變場的分布狀況。采用正交實驗法對軋制過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行了有限元分析引入COCKCROFTLATHAM損傷模型對空心軸類件在軋制過程中的損傷程度極其變化規(guī)律進(jìn)行了研究找出了影響空心軸類件軋制質(zhì)量的主要工藝參數(shù)及規(guī)律。

簡介：本論文主要論述了數(shù)字家庭遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)及其在數(shù)字家庭中的應(yīng)用場景和意義。本文首先介紹了數(shù)字家庭的發(fā)展現(xiàn)狀以及我們對數(shù)字家庭的理解和提出的整體解決方案，然后介紹了解決方案中數(shù)字家庭服務(wù)平臺和數(shù)字家庭智能終端DBOX的概念和意義，從而引出了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的概念和意義，最后重點(diǎn)介紹了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。這一部分從設(shè)計思路和技術(shù)選型入手說明了如此設(shè)計的原因，從而得出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，然后介紹了實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)所需要的相關(guān)技術(shù)和理論，最后介紹了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的各個模塊以及數(shù)字家庭服務(wù)平臺與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)合。數(shù)字家庭遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)所要解決的問題是IP協(xié)議下任意子網(wǎng)中兩點(diǎn)之間通信的問題。IP網(wǎng)絡(luò)被劃分為很多子網(wǎng)，然后由子網(wǎng)組成更大的網(wǎng)絡(luò)。擁有公共IP的計算機(jī)可以被所有計算機(jī)訪問，而只有私有IP的計算機(jī)只能通過NAT轉(zhuǎn)換訪問擁有公共IP的計算機(jī)，且不能直接被局域網(wǎng)之外的計算機(jī)訪問除非做了NAT映射。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)利用直接連接、NAT穿透和轉(zhuǎn)發(fā)三種方式，在不修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備路由器和防火墻等設(shè)置的基礎(chǔ)上，解決任意子網(wǎng)中兩點(diǎn)間通信的問題。系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制服務(wù)器和通信客戶端組成，通信客戶端包括兩類訪問控制程序和DBOX。為遠(yuǎn)程控制服務(wù)器設(shè)計的CIO庫采用了自LINUX26內(nèi)核推出的EPOLLIO模型，為的是盡量最大化單機(jī)的吞吐率和伸縮性。數(shù)字家庭遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在數(shù)字家庭實驗性應(yīng)用環(huán)境中取得了很好的使用效果，且運(yùn)行穩(wěn)定，基本實現(xiàn)了設(shè)計目標(biāo)，但如果要轉(zhuǎn)入實際應(yīng)用，還需要考慮通信安全和搭建遠(yuǎn)程控制服務(wù)器集群的問題。

簡介：近年來國內(nèi)外日趨激烈的市場競爭使得大中型工業(yè)生產(chǎn)制造企業(yè)對其生產(chǎn)效率、能耗水平、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本等綜合生產(chǎn)指標(biāo)提出了更高的要求。為提高生產(chǎn)制造業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量實現(xiàn)節(jié)能降耗降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟(jì)效益及市場競爭力以生產(chǎn)制造全流程為控制目標(biāo)的一體化控制系統(tǒng)已成為工業(yè)過程控制的研究熱點(diǎn)。針對應(yīng)用狀態(tài)空間模型描述的工業(yè)過程本文給出了一個基于雙層網(wǎng)絡(luò)的一體化控制結(jié)構(gòu)由底層網(wǎng)絡(luò)回路實現(xiàn)工業(yè)過程的控制由上層網(wǎng)絡(luò)回路實現(xiàn)對系統(tǒng)性能指標(biāo)的跟蹤。通過引入積分補(bǔ)償器使系統(tǒng)的性能指標(biāo)評價函數(shù)漸進(jìn)跟蹤系統(tǒng)的性能指標(biāo)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下考慮無時滯的情況及存在時滯的情況。給出了幾種非線性矩陣不等式處理方法將所得結(jié)論轉(zhuǎn)化成為凸優(yōu)化或擬凸優(yōu)化問題并建立高效的基于數(shù)值的求解方法便于采用現(xiàn)有軟件求解。針對應(yīng)用輸入輸出模型描述的工業(yè)過程本文基于一種改進(jìn)的廣義預(yù)測控制結(jié)構(gòu)建立了一體化控制結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下考慮前向通道和反饋通道均存在時滯的情況。通過生成預(yù)測控制指令序列實現(xiàn)對控制系統(tǒng)前向通道的通訊時滯進(jìn)行補(bǔ)償。通過模型預(yù)報結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對反饋通道的網(wǎng)絡(luò)時滯進(jìn)行補(bǔ)償并結(jié)合控制指令序列對性能指標(biāo)函數(shù)進(jìn)行預(yù)估。通過對預(yù)測控制目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化使系統(tǒng)的性能指標(biāo)函數(shù)漸進(jìn)跟蹤系統(tǒng)的性能指標(biāo)。并應(yīng)用LYAPUNOV穩(wěn)定性理論給出了系統(tǒng)穩(wěn)定性判定方法。

簡介：磁流變拋光作為一種新型確定性光學(xué)制造技術(shù)，是實現(xiàn)大口徑光學(xué)元件，特別是非球面光學(xué)元件高效率、高精度加工的有效手段，可以滿足大型光學(xué)工程以及現(xiàn)代光電系統(tǒng)對高精度光學(xué)元件的批量化生產(chǎn)要求。然而在磁流變拋光過程中，拋光液中的水分存在著損失，會導(dǎo)致拋光去除率變化，影響加工效率和精度，因此必須對拋光液中水分含量進(jìn)行精確、有效地控制。基于此，論文采用理論分析、仿真驗證與實驗研究相結(jié)合的手段，對拋光液水分含量自動控制方法與系統(tǒng)進(jìn)行了研究，旨在實現(xiàn)對磁流變拋光液水分含量自動、準(zhǔn)確的穩(wěn)定控制及不同工況下的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，為維持磁流變拋光去除率的長時穩(wěn)定、保障磁流變拋光的確定性提供支撐。論文主要工作包括1在分析對比國內(nèi)外磁流變拋光液水分含量控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，確定了用拋光液磁導(dǎo)率表征水分含量、調(diào)節(jié)向儲液箱中的加水流量來維持水分含量穩(wěn)定的基本控制原理分析了互感法檢測拋光液水分含量的原理，理論推導(dǎo)了測量輸出信號表達(dá)式，為檢測裝置的研究提供理論基礎(chǔ)采用機(jī)理分析與實驗相結(jié)合的方法，建立了磁流變拋光液水分含量控制數(shù)學(xué)模型，為控制策略的研究提供基礎(chǔ)。2基于互感法檢測拋光液水分含量的基本原理，研制出基于互感差動測量方案的檢測原型裝置，與電感測量和互感直接測量方案相比，提高了測量靈敏度實驗驗證了檢測原理的正確性測試結(jié)果表明，檢測原型裝置能分辨出拋光液水分含量003％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的變化。3基于磁流變拋光液水分含量控制數(shù)學(xué)模型，結(jié)合控制需求，提出了前饋控制、自調(diào)節(jié)灰色預(yù)測、單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制、二自由度控制相結(jié)合的控制策略MATLAB仿真驗證了控制策略的有效性，該控制策略對于控制過程模型參數(shù)的變化具有較強(qiáng)適應(yīng)性，能快響應(yīng)、小超調(diào)地跟隨設(shè)定值變化。4在檢測裝置與控制策略研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了磁流變拋光液水分含量自動控制原型系統(tǒng)設(shè)計實驗對自動控制原型系統(tǒng)進(jìn)行了實驗研究，實驗結(jié)果表明在實驗工況內(nèi)，10小時內(nèi)拋光液水分含量波動被控制在01％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以內(nèi)，設(shè)定值上升、下降時基本無超調(diào)，控制系統(tǒng)對不同水分含量的拋光液、不同水分損失速率等工況均具有一定的適應(yīng)性，與原有固定補(bǔ)水控制策略相比，顯著提高了控制系統(tǒng)的自動化程度、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。

簡介：隨著建筑墻材行業(yè)的革新磚瓦制品不斷向結(jié)構(gòu)多樣、功能多樣、節(jié)能利廢、循環(huán)利用等方向發(fā)展。隨著磚瓦設(shè)備的不斷創(chuàng)新與改進(jìn)磚廠生產(chǎn)線自動化程度有了巨大的提高再加上焙燒工藝和控制水平的長足進(jìn)步初步形成了粉碎、配料、攪拌擠出、切、碼、運(yùn)、燒的磚瓦生產(chǎn)體系。隨著磚瓦企業(yè)的不斷整合磚瓦產(chǎn)量的不斷增加和環(huán)保節(jié)能磚瓦制品的推廣磚瓦設(shè)備與技術(shù)不斷向節(jié)能節(jié)資、高自動化水平的方向發(fā)展。雙級真空擠出機(jī)是一種磚瓦擠出成型設(shè)備同時也是磚瓦行業(yè)的主要設(shè)備之一。實現(xiàn)擠出致密度高、機(jī)械強(qiáng)度高、含水率適中且均勻、表面質(zhì)量好的高質(zhì)量磚坯是今后擠出機(jī)研究的主要方向。為實現(xiàn)擠出高質(zhì)量的磚坯節(jié)能節(jié)資提高產(chǎn)量和效率通過對流變學(xué)的研究學(xué)習(xí)本文建立了泥料的彈粘塑性模型研究其應(yīng)力應(yīng)變時間關(guān)系構(gòu)建了磚瓦泥料的本構(gòu)方程并對影響泥料流變特性的因素做了具體分析確定了影響雙級真空擠出機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量的主要因素。經(jīng)過對雙級真空擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)與實際工作過程的分析研究確定了雙級真空擠出機(jī)整個工作過程的控制方案。應(yīng)用PLC和傳感器設(shè)計出了雙級真空擠出機(jī)工作過程控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對含水率、料位、真空度、溫度、壓力的監(jiān)控提高了雙級真空擠出機(jī)的自動化程度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量實現(xiàn)了產(chǎn)量的增加設(shè)備壽命的延長資源節(jié)約等目的。雙級真空擠出機(jī)工作過程控制系統(tǒng)基于三菱PLC進(jìn)行設(shè)計編程運(yùn)用三菱PLC編程軟件GXDEVELOPER進(jìn)行程序梯形圖的編制并利用GXSIMULAT6仿真軟件對程序進(jìn)行仿真調(diào)試使控制程序完全達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。為實現(xiàn)人機(jī)對話、信息交換和控制顯示等功能該控制系統(tǒng)采用了三菱的GT11觸摸屏通過GTDESIGNER3和GTSIMULAT3對觸摸屏進(jìn)行編程和仿真滿足了PLC程序設(shè)計的要求實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的方便、簡潔、直觀性。

簡介：濕法煉鋅凈化過程是除去硫酸鋅溶液中雜質(zhì)金屬離子的一個重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)在該過程中根據(jù)每小時化驗檢測的凈化反應(yīng)槽入口和出口的雜質(zhì)金屬離子濃度添加鋅粉置換溶液中的雜質(zhì)離子為后續(xù)電解過程提供合格的電解液。鋅粉作為沉淀除雜的主要原料是一個十分重要的控制條件。由于凈化過程具有長流程、時滯、非線性、動態(tài)變化等特性過程工況參數(shù)的改變要經(jīng)過一段時間才能反映到出口雜質(zhì)金屬離子濃度的變化；另外雜質(zhì)金屬離子濃度在生產(chǎn)現(xiàn)場中沒有實現(xiàn)在線檢測人工化驗檢測和凈化反應(yīng)的滯后使得操作工不能準(zhǔn)確地根據(jù)離子濃度的變化情況來調(diào)整鋅粉的添加量。同時由于凈化反應(yīng)復(fù)雜反應(yīng)環(huán)境惡劣操作工通常采用過量添加鋅粉的方法來保證生產(chǎn)出合格的硫酸鋅溶液。這種做法雖然保證了溶液凈化的質(zhì)量但卻極大地增加了生產(chǎn)成本和能耗。硫酸鋅溶液凈化過程采用三段凈化工序其中Ⅱ段凈化工序主要是除去溶液中的雜質(zhì)鈷和鎘離子是整個凈化過程中最關(guān)鍵的一道工序。論文在深入研究凈化過程工藝和反應(yīng)機(jī)理的基礎(chǔ)上首先依據(jù)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)建立Ⅱ段凈化過程出口雜質(zhì)離子濃度的智能預(yù)測模型；其次根據(jù)鋅粉顆粒與金屬離子間的置換沉淀反應(yīng)機(jī)理結(jié)合生產(chǎn)工況的特點(diǎn)建立凈化除雜的動態(tài)反應(yīng)模型并提出基于控制參數(shù)化技術(shù)的優(yōu)化控制方法最后將其運(yùn)用到鋅粉添加量的優(yōu)化控制方案中取得了明顯的成效。本文主要研究工作及創(chuàng)新性成果如下1在對硫酸鋅溶液凈化過程深入分析的基礎(chǔ)上針對Ⅱ段凈化過程出口雜質(zhì)金屬離子濃度的重要性根據(jù)生產(chǎn)過程中的大量工況數(shù)據(jù)建立Ⅱ段凈化過程出口鈷離子和鎘離子濃度的在線支持向量回歸預(yù)測模型。由于在線支持向量回歸算法中存在復(fù)雜的矩陣運(yùn)算提出采用分塊矩陣的迭代更新法求解以提高計算效率?；谏a(chǎn)數(shù)據(jù)的仿真分析說明模型具有良好的預(yù)測性能明顯提高計算速度能為生產(chǎn)操作提供參考進(jìn)一步指導(dǎo)鋅粉添加量的優(yōu)化控制。2研究金屬離子的置換反應(yīng)機(jī)理其中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為鋅粉顆粒置換沉淀鈷和鎘離子的反應(yīng)過程結(jié)合硫酸鋅溶液凈化過程的特點(diǎn)以連續(xù)攪拌反應(yīng)釜模型為基礎(chǔ)分別以鈷離子和鎘離子濃度作為狀態(tài)變量提出鋅粉凈化除雜質(zhì)離子的非線性時滯關(guān)聯(lián)動態(tài)反應(yīng)模型。3提出基于控制參數(shù)化的數(shù)值優(yōu)化方法解決非線性時滯關(guān)聯(lián)動態(tài)反應(yīng)模型中的參數(shù)計算問題。其基本思想是把控制量表示成分段常數(shù)函數(shù)形式整個時間域內(nèi)的非線性動態(tài)方程則被轉(zhuǎn)化為與各個控制參數(shù)相應(yīng)子區(qū)間內(nèi)的線性動態(tài)方程。為求解最優(yōu)動態(tài)模型參數(shù)依據(jù)采樣點(diǎn)即特征時間點(diǎn)上的實際離子濃度檢測數(shù)據(jù)提出基于多特征時間點(diǎn)的優(yōu)化參數(shù)選擇方法以確定動態(tài)模型中的未知參數(shù)。通過把該類優(yōu)化參數(shù)選擇問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)規(guī)劃問題每個模型參數(shù)與控制參數(shù)都被當(dāng)作是決策變量并推導(dǎo)出目標(biāo)函數(shù)對于這些決策變量的梯度計算公式。給定參數(shù)初始值的情況下利用序列二次規(guī)劃優(yōu)化方法來求解最優(yōu)參數(shù)選擇問題。針對求解時滯微分方程的特殊性提出采用三次方樣條插值擬合函數(shù)依據(jù)采樣時刻的離子濃度檢測值建立初始時刻以前的離子濃度狀態(tài)函數(shù)。通過采用基于多特征時間點(diǎn)的時滯優(yōu)化參數(shù)選擇問題的數(shù)值計算方法可以有效求得最優(yōu)的動態(tài)系統(tǒng)模型參數(shù)。4針對實際生產(chǎn)中鋅粉總是被過量添加的情況提出基于連續(xù)狀態(tài)不等式約束的時滯優(yōu)化控制方法解決鋅粉添加量的最優(yōu)控制問題。通過采用局部光滑技術(shù)的約束轉(zhuǎn)換方法將連續(xù)狀態(tài)不等式約束轉(zhuǎn)化為一系列規(guī)范型的不等式約束這些不等式約束的形式和目標(biāo)函數(shù)保持一致?？刂坪瘮?shù)依然被表示成分段常數(shù)函數(shù)形式每個控制參數(shù)都被認(rèn)為是決策變量并推導(dǎo)出目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)對于決策變量的梯度計算公式。最后采用基于梯度的序列二次規(guī)劃優(yōu)化方法來求解該優(yōu)化控制問題數(shù)值仿真表明鋅粉添加量可以有效地被減少。5基于梯度的序列二次規(guī)劃方法是一種局部優(yōu)化算法針對優(yōu)化計算過程中容易陷入局部最優(yōu)值的問題提出采用基于填充函數(shù)全局優(yōu)化的鋅粉量時滯優(yōu)化控制方法解決后續(xù)時段鋅粉添加量的最優(yōu)控制問題。作為表示鋅粉添加量的控制函數(shù)依然采用分段常數(shù)函數(shù)形式以離線優(yōu)化計算得到的最優(yōu)控制參數(shù)作為在線優(yōu)化控制的參數(shù)初始值可以有效提高尋優(yōu)效率。以基于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的在線支持向量回歸模型預(yù)測出的雜質(zhì)金屬離子濃度值作為時滯動態(tài)方程的狀態(tài)參考值期望時滯動態(tài)方程的狀態(tài)解跟蹤該參考軌跡并在該種情況下在線優(yōu)化控制鋅粉添加量。數(shù)值仿真表明采用該方法可以有效求解出后續(xù)時段內(nèi)的最優(yōu)鋅粉添加量為生產(chǎn)操作提供指導(dǎo)。本文提出的基于控制參數(shù)化的優(yōu)化控制方法具有較強(qiáng)的實用性可以在類似的冶金生產(chǎn)過程中推廣應(yīng)用。

簡介：隨著我國工業(yè)自動化水平的發(fā)展，現(xiàn)有的工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)完成了企業(yè)涵蓋范圍內(nèi)所有設(shè)備或生產(chǎn)車間（線）的互聯(lián)與控制。但是，龐大的生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)是需要維護(hù)的，隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)線維護(hù)成本的降低愈加迫切，生產(chǎn)企業(yè)和科研人員已經(jīng)意識到，只有在現(xiàn)有工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)備與設(shè)備互聯(lián)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)設(shè)備維修人員、生產(chǎn)調(diào)度人員與工控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、互動，才能更有效的降低生產(chǎn)線維護(hù)成本，降低故障時間，拓展流程管理和維護(hù)空間維度，進(jìn)一步提升流程工業(yè)自動化水平，提高工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)運(yùn)行效率。本文深入分析了物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)和主要特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上針對傳統(tǒng)工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)存在的故障處理滯后、故障設(shè)備與維修工人之間沒有信息交流、故障范圍不能及時隔離等問題，提出一種融合M2M技術(shù)的新型工業(yè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。論文以城市供熱管網(wǎng)運(yùn)行控制為應(yīng)用背景，研制完成了融合M2M技術(shù)的城市熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)傳輸層采用移動通信網(wǎng)絡(luò)，管理層中引入M2M邏輯業(yè)務(wù)管理技術(shù)，將感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層以及管理服務(wù)層信息有機(jī)集成，實現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人之間信息互動，論文主要研究的內(nèi)容包括1研究遠(yuǎn)程工業(yè)控制中人（設(shè)備維護(hù)工人和生產(chǎn)調(diào)度管理者）與物（設(shè)備或生產(chǎn)流程）互聯(lián)、互動的模式；2采用嵌入式技術(shù)完成了基于ISO14443TYPEA的新型熱網(wǎng)RFID巡檢終端采集單元的工程化設(shè)計；3研究、開發(fā)遠(yuǎn)程工業(yè)控制中人與設(shè)備、人與工藝流程信息互動軟件；4基于M2M、RFID_GSM技術(shù)的供熱管網(wǎng)運(yùn)行控制工程化設(shè)計；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有全面感知、可靠傳遞、智能計算等優(yōu)點(diǎn)，是自動化應(yīng)用領(lǐng)域的新興熱點(diǎn)。文中注重闡述了融合M2M技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場RFID數(shù)據(jù)采集控制器的硬件、軟件設(shè)計；討論了人與設(shè)備互聯(lián)、互動的模式；詳細(xì)論述了遠(yuǎn)程工業(yè)控制中人與設(shè)備、人與工藝流程互聯(lián)、互動軟件開發(fā)。本課題提出工業(yè)運(yùn)行控制與設(shè)備維護(hù)技術(shù)集成的一種全新思路，可用于電力、石油、化工、環(huán)境監(jiān)測等工業(yè)遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。