摘要：With the increasing complexity of industrial processes, the high-dimensional industrial data exhibit a strong nonlinearity, bringing considerable challenges to the fault diagnosis of industrial processes. To efficiently extract deep meaningful features that are crucial for fault diagnosis, a sparse Gaussian feature extractor(SGFE) is designed to learn a nonlinear mapping that projects the raw data into the feature space with the fault label dimension. The feature space is described by the one-hot encoding of the fault category label as an orthogonal basis. In this way, the deep sparse Gaussian features related to fault categories can be gradually learned from the raw data by SGFE. In the feature space,the sparse Gaussian(SG) loss function is designed to constrain the distribution of features to multiple sparse multivariate Gaussian distributions. The sparse Gaussian features are linearly separable in the feature space, which is conducive to improving the accuracy of the downstream fault classification task. The feasibility and practical utility of the proposed SGFE are verified by the handwritten digits MNIST benchmark and Tennessee-Eastman(TE) benchmark process,respectively.

摘要：炼油生产调度为混合整数规划问题,随着规模的增大,其求解时间随问题规模呈指数增加,使得大规模长周期炼油生产调度问题难以在合理的时间内求解.针对该问题,本文提出了一种基于生产任务预测与分解策略的炼油生产调度算法,该算法能在短时间内获得大规模调度问题的满意解.所提算法将原问题沿时间轴分解为若干个调度时长相同的单时间段子问题,并设计了基于深度学习的单时间段生产任务(组分油产量)预测模型,用于协调子问题的求解.其中,生产任务预测模型通过易于获得的小规模问题的全局最优调度方案训练得到.最后,通过与商业求解器Cplex以及现有算法的对比,实验结果表明了所提算法的有效性.

摘要：针对现有催化裂化(FCC)装置操作优化中未根据市场需求考虑多产品收率约束的问题,本文提出了一种求解多产品收率约束催化裂化反再系统操作优化的改进差分进化(iDE)算法.首先针对FCC操作优化中约束多和不同操作变量的可行范围差异大的特点,设计了一种协同交互变异策略产生变异个体,以提高算法的开发和探索能力;其次提出了一种具有修复功能的参数自适应策略来更新变异因子和交叉因子.此外考虑到FCC操作优化具有时效强的特点,提出了对每一代种群中最好个体实施加强搜索的方法,以提高算法的收敛速度.仿真结果表明:在求解多产品收率的FCC反再系统操作优化问题上,该算法具有较强的全局寻优能力、鲁棒性以及较快的收敛速度.

摘要：竖炉焙烧过程的工艺指标难于在线测量且与控制回路输出间的动态特性具有非线性、强耦合、难以用精确模型描述、随生产边界条件变化的综合复杂性.为解决其优化操作运行与控制问题,建立了具有开放性和模块化的焙烧过程优化操作运行与控制半实物仿真实验平台.该平台采用优化运行层和常规控制层两层结构组成的操作运行与控制策略来设计开发.主要由优化运行系统、过程监控系统、PLC控制系统、虚拟执行机构与检测装置和对象模拟计算机系统组成.该平台实现各个系统的无缝集成,其过程信号与工业现场一致,实验结果表明了其有效性.

摘要：为了满足炼油生产过程对于原油物性快速评价的要求,完善原油物性建模机制,实现原油物性建模的算法扩展、数据建模、物性评价分析等功能,建立原油物性快速评价模型算法库。考虑到针对评价不同物性、物料需选择不同的算法,提出了算法库的核心设计理念。根据建模的需要,对每一个算法都可以自由配置不同的参数,进行模型的训练。使用基于***环境完成后端基础服务后台模块的开发,使用Flask框架完成算法服务后台模块的开发以及MySQL数据库表的设计与实现。开发的算法库作为原油快速评价的工具,提高了原油评价的效率,节省了工作成本。

摘要：采用Matlab软件及RSView32组态软件开发了磨矿生产过程虚拟对象计算机通用实验平台。系统采用半实物仿真结构,由模拟磨矿动态过程的虚拟对象计算机、实现回路控制和设备启停的可编程控制器、实现监控和过程优化的监控计算机组成。该平台提供了磨矿生产过程的控制实验环境,能对综合自动化系统中的控制与优化算法进行研究与改进,并为控制系统的早期开发、解决复杂生产过程的实时控制与优化提供了实验手段。

摘要：选矿过程的物流是各环节有机联系的纽带,进行选矿物流仿真实验研究对实现优化操作与优化控制生产具有重要的意义。面向选矿过程生产全流程的优化,为了对选矿全流程的物流与生产过程进行仿真,研究选矿过程各个单元的操作与控制对生产全流程指标的影响,建立了基于物料平衡和金属守恒原理的选矿过程物流模拟数学模型总体框架;设计开发了选矿过程物流仿真系统,包括实验软硬件平台结构、功能及其对控制与优化系统的通讯接口。该系统主要侧重其物流的仿真,及其操作与控制对选矿全流程指标(即金属回收率、精矿品位和产量等)的影响,从而为全流程优化的研究提供依据。在所开发的平台上开展了仿真实验研究,实验结果验证了所研发实验平台的有效性。

摘要：随着钢铁市场竞争日益加剧,提高厚板生产的板形质量已成为钢铁企业亟需解决的问题。针对厚板生产数据的体量大、维度高、来源复杂等问题,设计开发了基于可视化的厚板板形异常分析系统。系统将现场经验和可视分析相结合,通过平行坐标图分析高维指标间的关联关系,利用散点图展示降维后的高维指标的二维分布,以河流图和单轴散点图的方式对板形异常原因进行追溯,使用正态分布曲线对比分析异构数据的分布情况,综合上述方案分析出影响板形质量的因素。结合某钢铁企业的实际生产数据进行分析,实验表明系统能较好地为现场工程师提供辅助决策。

摘要：针对大部分电熔镁砂生产企业都是产能有限的小工厂,在销售旺季时会损失超过自身产能的订单;在销售淡季时又容易积压库存的问题,提出了基于需求预测的多目标生产计划优化方法.该方法利用基于季节性自回归求和移动平均(ARIMA)模型向前多步预测市场的需求量,并建立销量与库存累积量的多目标优化模型.设计了关键月度产量计划后推法求解模型得到了决策者满意的优化目标.对预测过程中存在的偏差,利用实时反馈得到的真实销售数据修正预测结果,进而调整优化模型,校正后期产量计划.实际应用效果证明,按所提方法得到的产量计划能够实时地反映市场需求的动态变化,并实现了库存与销量的多目标优化.

摘要：针对西安大明宫国家遗址公园御道工程透水混凝土灰土垫层的设计要求,分别进行了干湿循环10次下石灰黄土35 d龄期时单轴抗压强度试验、变水头渗透性试验和快速直接剪切试验。试验结果表明:若忽略含水量的影响,灰土快速直接剪切试验抗剪强度和渗透系数均随干湿循环次数增加呈指数型衰减,且较快趋于稳定收敛,其拟合曲线和公式均与实测数据吻合良好;若忽略试样含水量的影响,石灰黄土35 d龄期单轴抗压强度随干湿循环次数变化规律不太明显,单轴抗压强度变化不大,说明该石灰掺量(干石灰占干土料百分比为15%)下处理马兰黄土得到的石灰黄土35d龄期单轴抗压强度在干湿循环下的稳定性较好。