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弧长法在服役石油井架非线性全过程仿真中的应用研究 被引量:2
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作者 刘金梅 周国强 韩国有 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期229-233,245,共5页
针对服役石油井架的结构特点,考虑几何和材料双重非线性因素,建立了非线性数学分析模型。采用弧长法对荷载-位移平衡路经进行了全过程跟踪研究;对服役井架提出了基于应力和模态进行模型修正、建立基准仿真模型的方法。以油田使用的两部... 针对服役石油井架的结构特点,考虑几何和材料双重非线性因素,建立了非线性数学分析模型。采用弧长法对荷载-位移平衡路经进行了全过程跟踪研究;对服役井架提出了基于应力和模态进行模型修正、建立基准仿真模型的方法。以油田使用的两部石油井架为例进行仿真分析,结果表明:在屈服点以前,载荷位移曲线基本呈线性关系;载荷值达到临界点之后,位移值迅速增大,而载荷降低,井架结构失稳。应用该方法来跟踪结构非线性平衡路径的全过程可以实现其非线性全过程的仿真分析,能够确定井架的失稳状态、破坏形式、极限承载力,得到令人满意的结果,具有一定的实用价值,适合工程应用。 展开更多
关键词 石油井架 弧长法 双重非线性 基准仿真模型 全过程仿真
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基于复合抗扰的溶解氧浓度控制 被引量:6
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作者 魏伟 陈楠 +1 位作者 左敏 刘载文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1895-1903,共9页
污水处理中,出水水质受进水流量、组分以及浓度波动等因素影响.要保证处理效果,溶解氧浓度控制应有较强的鲁棒性.简单闭环控制的能耗及出水水质波动大.为此,本文以污水处理过程1号基准仿真模型模拟污水生化处理过程,提出基于扩张状态观... 污水处理中,出水水质受进水流量、组分以及浓度波动等因素影响.要保证处理效果,溶解氧浓度控制应有较强的鲁棒性.简单闭环控制的能耗及出水水质波动大.为此,本文以污水处理过程1号基准仿真模型模拟污水生化处理过程,提出基于扩张状态观测器和滑模控制的复合抗扰控制方法,以降低对模型信息的依赖,保证溶解氧浓度控制效果.数值仿真结果显示,复合抗扰控制能够以较小的能耗获得期望的调控效果.这表明,复合抗扰控制具有很好的适应性,能够满足调控要求,是一种具有较强实用性的污水处理溶解氧浓度控制方法. 展开更多
关键词 溶解氧浓度 1号基准仿真模型 扩张状态观测器 滑模控制 复合抗扰控制
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基于ESN的污水处理过程优化控制 被引量:8
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作者 乔俊飞 王莉莉 韩红桂 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期831-837,共7页
针对污水处理过程能耗过高的问题,提出了一种基于状态回声网络(ESN)的在线优化控制方法。建立了污水处理过程预测模型,实现性能指标的预测;根据系统的状态以及预测的性能指标,采用ESN实时优化控制变量的设定值;将优化后的设定值传送给... 针对污水处理过程能耗过高的问题,提出了一种基于状态回声网络(ESN)的在线优化控制方法。建立了污水处理过程预测模型,实现性能指标的预测;根据系统的状态以及预测的性能指标,采用ESN实时优化控制变量的设定值;将优化后的设定值传送给底层控制器进行跟踪控制。将ESN优化控制方法在污水处理过程基准仿真模型(BSM1)上进行了验证,实验结果表明,该方法不但能够满足出水水质的要求,而且降低了污水处理过程运行成本。 展开更多
关键词 污水处理过程 优化控制 状态回声网络 性能指标预测模型 基准仿真模型
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基于改进多目标布谷鸟算法的污水处理优化控制方法 被引量:12
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作者 赵小强 李丽娟 冯小林 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期93-99,共7页
针对如何确定污水处理优化控制中关键变量的最优设定值,以满足出水水质达标的同时尽可能降低能耗的问题,提出一种基于改进多目标布谷鸟算法的污水处理多目标优化控制方法.首先,通过对污水处理过程的分析,建立基于神经网络的污水处理能... 针对如何确定污水处理优化控制中关键变量的最优设定值,以满足出水水质达标的同时尽可能降低能耗的问题,提出一种基于改进多目标布谷鸟算法的污水处理多目标优化控制方法.首先,通过对污水处理过程的分析,建立基于神经网络的污水处理能耗和出水水质模型;其次,利用改进多目标布谷鸟算法同时对污水处理能耗和出水水质模型进行优化,得到溶解氧和硝态氮浓度的优化设定值;最后,利用PID控制器对关键变量的最优设定值进行跟踪控制,实现污水处理过程的多目标优化控制.仿真实验结果表明,与其他几种方法相比,所提出的方法在保证出水水质参数达标的前提下,更好地降低了污水处理过程的能耗,实现节能降耗和保护环境的目的. 展开更多
关键词 污水处理 优化控制 基准仿真模型 多目标布谷鸟算法
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基于蛙跳粒子群算法的污水生化处理优化控制 被引量:2
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作者 林梅金 罗飞 许玉格 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期51-57,共7页
污水生化处理常常受入水流量和质量浓度变化的影响而处于动态反应过程,如何确定控制变量动态最优设定值是其控制优化的一个难题.文中结合有全局优化能力的蛙跳算法和有快速寻优特性的粒子群优化算法,提出了一种新的蛙跳粒子群算法,并通... 污水生化处理常常受入水流量和质量浓度变化的影响而处于动态反应过程,如何确定控制变量动态最优设定值是其控制优化的一个难题.文中结合有全局优化能力的蛙跳算法和有快速寻优特性的粒子群优化算法,提出了一种新的蛙跳粒子群算法,并通过对4个典型函数的仿真实验来验证该算法寻优的效率与求解的精确性.然后将该算法应用于前置反硝化工艺的污水生化处理过程,在晴天、连绵雨天、暴雨天的仿真实验结果表明,该优化方案能够在保证前置反硝化工艺实现关键污染物有效去除的前提下,降低污水生化处理过程的运行代价. 展开更多
关键词 污水处理 蛙跳算法 粒子群优化算法 基准仿真模型
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基于Copt-aiNet的污水处理过程优化控制 被引量:1
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作者 赵小强 杨文君 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期84-89,共6页
污水处理是一个复杂的动态反应过程,针对如何确定优化控制中关键变量的动态最优设定值,使满足出水水质排放达标的同时降低运行能耗的问题,提出了一种基于人工免疫算法Copt-aiNet(组合优化的人工免疫网络)的污水处理控制策略.首先,利用Co... 污水处理是一个复杂的动态反应过程,针对如何确定优化控制中关键变量的动态最优设定值,使满足出水水质排放达标的同时降低运行能耗的问题,提出了一种基于人工免疫算法Copt-aiNet(组合优化的人工免疫网络)的污水处理控制策略.首先,利用Copt-aiNet确定第二分区溶解氧质量浓度和第五分区硝态氮质量浓度的最优设定值;再利用控制器跟随最优设定值,对氧传递系数和内回流流量进行控制,进而对曝气能耗和泵送能耗同时进行优化;最后,在仿真平台BSM1上进行仿真实验,结果验证了本文控制策略的有效性,可以在保证出水水质达标的前提下有效降低能耗. 展开更多
关键词 污水处理 优化控制 人工免疫算法 基准仿真模型BSM1
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神经网络的污水处理过程多目标优化控制方法 被引量:8
7
作者 张伟 乔俊飞 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期594-599,共6页
针对污水处理过程能耗过高问题,提出一种基于神经网络的动态多目标优化控制方法。该方法对污水处理过程中的曝气能耗和泵送能耗同时优化,通过NSGA-II进化算法实现溶解氧浓度和硝态氮浓度设定值的动态寻优,由PID控制实现底层跟踪。采用... 针对污水处理过程能耗过高问题,提出一种基于神经网络的动态多目标优化控制方法。该方法对污水处理过程中的曝气能耗和泵送能耗同时优化,通过NSGA-II进化算法实现溶解氧浓度和硝态氮浓度设定值的动态寻优,由PID控制实现底层跟踪。采用神经网络在线建模方法构造污水处理过程多目标优化模型,解决了优化变量与性能指标间没有精确数学描述的问题。基于国际基准仿真平台BSM1的实验表明,与PID控制、单目标优化控制方法相比,多目标优化控制在保证出水水质达标的前提下可以获得更优的节能效果。 展开更多
关键词 多目标优化 神经网络 能量消耗 污水处理 基准仿真模型BSM1
全文增补中
基于自适应递归模糊神经网络的污水处理控制 被引量:13
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作者 韩改堂 乔俊飞 韩红桂 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1252-1258,共7页
针对污水处理过程中具有的非线性、大时变等特征,提出了一种基于自适应递归模糊神经网络(recurrent fuzzy neural network,RFNN)的污水处理控制方法.该方法利用自适应RFNN识别器建立污水处理过程的非线性动态模型,建立的模型可以为RFNN... 针对污水处理过程中具有的非线性、大时变等特征,提出了一种基于自适应递归模糊神经网络(recurrent fuzzy neural network,RFNN)的污水处理控制方法.该方法利用自适应RFNN识别器建立污水处理过程的非线性动态模型,建立的模型可以为RFNN控制器提供污水处理过程中的状态变量信息,保证了控制器根据系统响应调整操作变量的精确性;并且RFNN辨识器及RFNN控制器基于自适应学习率进行学习,确保了递归模糊神经网络的收敛精度和速度,并通过构造李雅普诺夫函数证明了此算法的收敛性;最后,基于基准仿真模型(benchmark simulation model 1,BSM1)平台进行仿真实验.结果表明,与PID、模型预测控制及前馈神经网络相比,该方法对污水处理中溶解氧浓度和硝态氮浓度的跟踪控制精度具有明显的提升. 展开更多
关键词 污水处理 递归模糊神经网络 自适应学习率 基准仿真模型(BSM1)
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基于区间二型模糊神经网络污水处理过程溶解氧浓度控制 被引量:4
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作者 韩红桂 刘峥 乔俊飞 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1182-1190,共9页
针对城市污水处理过程溶解氧浓度难以精确控制的问题,提出了一种基于区间二型模糊神经网络(interval type-2 fuzzy neural networks,IT2FNN)的溶解氧浓度控制方法。先将IT2FNN应用在城市污水处理过程溶解氧浓度控制器的设计,获得了一种I... 针对城市污水处理过程溶解氧浓度难以精确控制的问题,提出了一种基于区间二型模糊神经网络(interval type-2 fuzzy neural networks,IT2FNN)的溶解氧浓度控制方法。先将IT2FNN应用在城市污水处理过程溶解氧浓度控制器的设计,获得了一种IT2FNN溶解氧浓度控制器。后采用自适应学习算法在线调整控制器的参数,提高了控制器的自适应能力。最后将提出的IT2FNN溶解氧浓度控制器应用于基准仿真2号模型(benchmark simulation model no.2,BSM2)平台,结果表明,IT2FNN控制器能够实现第5分区溶解氧浓度精确控制,具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 污水处理过程 溶解氧 过程控制 神经网络 区间二型神经网络 实验验证 基准仿真2号模型
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