一、预测控制技术及其在流程工业中的应用研究（论文文献综述）
许娜[1]（2021）在《20世纪70-90年代美国纸浆造纸工业的环境管制及其影响》文中研究表明美国纸浆造纸工业经历了20世纪前期的迅猛发展,1950年后发展趋于缓慢,但其产量和规模仍在不断增长。20世纪中期纸浆造纸工业一直是美国的污染大户,在纸浆造纸工业迅猛发展时期,不可避免的对环境造成了严重污染。进入1970年代后,纸浆造纸工业在经营规模、地理位置、行业整合等方面都发生了巨大的变化,而在这些变化发生的同时,环境管制也进入了纸浆造纸工业的发展中。1970年美国环境保护署成立后,相继颁布了《清洁空气法》和《清洁水法》。纸浆造纸工业的制浆和漂白过程中不仅会排放大量的废水而且也向空气中排放大量的污染物。于是美国环境保护署根据《清洁水法》和《清洁空气法》为纸浆造纸工业制定了一系列环境管制法规。1974年通过颁布目前可用的最适宜控制技术排放标准（BPT）、可实现的最佳可用控制技术排放标准（BAT）、新源执行标准（NSPS）和新污染源预处理标准（PSNS）,开始对该行业的废水排放进行限制。1978年颁布了新源执行标准（NSPS）,以限制硫酸盐纸浆厂颗粒物（PM）和总还原硫（TRS）的排放。由于过于严格的排放标准,企业不得不支出高额的污染治理和技术更新的成本,以遵守环境管制法规。这使得许多企业的运营成本负担加重,财务绩效下降,发展受阻。在环境管制法规颁布初期受到了许多企业的抵制与反对。1980年代初期,大多数纸浆造纸企业基本完成了技术升级,以遵守环境管制法规。且在80年代也并没有颁布对纸浆造纸工业具有重大影响的法规。1982年和1986年虽然对纸浆造纸工业的废水排放法规进行了修订,管制的类别更加详细与全面,但在企业的反对声中其管制标准变得更加的宽松。1985年和1986年还给予了欧文斯伊利诺斯股份有限公司（Owens Illinois Incorporated,O-I）创新技术豁免权等等。这种放松管制一直持续到1990年代末,1998年环境保护署整合并颁布了针对纸浆造纸工业环境管制条例的《综合规章》（Cluster Rules）,该合集中包括了纸浆造纸工业的《废水排放管制法规》以及新颁布的《有害空气污染物排放标准》。相较于1970-80年代企业对于环境管制的反对,进入90年代后,环境管制的方式发生变化,企业对于环境管制的态度发生转变,企业开始与政府共同寻求环境管制与经济协调发展的道路。修订的环境管制法规包含了企业自主创新技术激励计划,其更加注重企业的主动性和创造性,希望企业自愿参与到环境治理中来。环境管制在纸浆造纸工业的发展演变中扮演了重要角色,虽然造成了短期高额的污染治理成本和运营成本,使得许多企业破产、工厂关闭和失业率增长,但长期来看,其给予了企业无法衡量的环境效益与经济效益,推动了企业的技术创新和产业升级,加快了该行业结构的调整。
党世红[2]（2021）在《流程工业调度模型与算法及其在造纸工业中的应用研究》文中进行了进一步梳理流程工业是国民经济的重要基础产业,近年来,随着经济全球化迅猛发展,我国流程工业受到了巨大的挑战。流程工业企业经营环境日益复杂,市场竞争日趋激烈,企业需要寻求最佳的生产运营管理方案,以提高生产经营效率,增强竞争优势。生产调度是企业实现高效率、高柔性和高可靠性的关键技术之一,也是企业生产管理的核心,对生产调度的合理优化有助于提高企业的服务水平,能为企业带来显着的经济效益和社会效益。在“中国制造2025”,产业优化升级的大环境下,围绕生产调度方法和优化技术进行研究,对现代企业在实现智能生产提质增效方面来说,具有十分重要的理论价值和现实意义。本文以流程工业中的造纸企业生产过程优化调度为研究对象,开展了流程工业调度模型与算法的理论和应用技术研究,主要研究工作如下:（1）基于分解多目标演化算法的造纸企业生产调度研究在对主要生产卫生纸的某造纸企业的生产特点分析调研的基础上,以最小化最大完工时间、最小化总拖期数量和最小化生产切换次数为目标,在忽略材料的准备时间,忽略设备突发故障等情况,考虑加工顺序约束、设备可用性约束、材料约束等约束条件的情况下,研究和建立了具有造纸企业特色的生产调度数学模型,并提出一种基于自组织映射的分解多目标演化算法对所构建生产调度模型进行求解,所构建的自组织映射充分利用了问题的先验知识,使得算法能在更低的空间上搜索到待优化问题的近似Pareto最优解集,同时也有利于保持种群在决策空间中的多样性。实验结果表明,提出的算法无论是收敛性还是均匀性都实现了更好的优化性能。（2）基于负相关搜索算法的造纸企业立体仓库优化调度研究针对造纸企业成品存储中的自动化立体仓库货位分配问题,在阐述货架分区原则和货位分配策略的基础上,考虑货架稳定性和出入库效率两个因素,构建了以货架重心最低、出入库时间最短为优化目标的立体仓库货位分配双目标优化调度数学模型,提出了一种负相关搜索算法对所构建的调度模型进行求解。实验结果表明,提出的负相关搜索算法（Negatively Correlated Search,NCS）相比遗传算法（Genetic Algorithm,GA）,粒子群优化算法（Particle Swarm Optimization,PSO）,差分进化算法（Differential Evolution Algorithm,DE）,进化规划（evolutionary programming,EP）和万有引力搜索算法（gravitational search algorithm,GSA）五种算法,无论是收敛精度还是收敛速度都实现了更好的优化性能。（3）基于量子进化算法的造纸企业项目调度研究针对造纸企业在智能制造环境下的多模式项目调度问题,结合多模式资源项目管理的问题以及实例,构建了多模式资源受限项目调度问题（Multi-mode Resource Constrained Project Scheduling Problem,MRCPSP）的数学模型,并提出了一种基于量子进化的启发式算法对模型进行优化求解。设计了量子比特的编码,解码,并对该问题的不可行解进行修复,对个体适应度进行评价,使用量子旋转门对种群进行进化,通过使用PSPLIB标准问题库（Project Scheduling Problem Library,PSPLIB）的数据对所提出的算法进行验证,使用随机函数生成随机案例,借助该算法求得最优解,证明了该算法的有效性,并对影响算法求解性能的参数进行逐一分析,为算法的进一步改进提供理论依据,丰富了资源受限项目调度问题（Resource Constrained Project Scheduling Problem,RCPSP）的理论研究体系,为造纸企业项目管理提供了新的问题解决思路。（4）基于云平台的造纸企业智能MES系统的设计与实现基于上述研究成果,结合造纸企业的实际需求,给出了智能造纸企业的企业资源计划（Enterprise Resource Planning,ERP）、制造执行系统（Manufacturing Execution System,MES）和过程控制系统（Process Control System,PCS）的体系结构图,设计了基于云平台的造纸企业智能MES系统,给出了系统主要功能模块框图,对基于云平台的造纸企业智能MES系统进行了软、硬件配置,设计了相关的软件功能界面,对造纸企业智能MES系统的自主研发有一定的借鉴意义。
刘嫣[3]（2021）在《电能质量扰动信号压缩采样与重构方法及其在造纸工业中的应用研究》文中研究指明电能质量扰动直接关系工业生产的用电品质和安全,对电能质量扰动进行监测具有重要的理论意义和广阔的应用前景。然而,长期、多点、在线、高频监测必然会形成电能质量扰动“数据池”,从而引发数据存储成本高、数据传输效率低等问题。压缩感知（Compressed Sensing,CS）技术是一种解决海量数据的信息处理工具,但当前的CS技术一般停留在理论研究层面,还存在压缩采样和重构方法不满足工程实际需求的问题。为攻克该技术在工程应用中的难题,本文围绕电能质量扰动信号压缩采样和重构方法开展应用技术基础理论和实验研究,并试图将研究成果应用于造纸工业供电网络的电能质量扰动信号监测中。论文的研究内容和贡献可总结为如下四个方面。（1）基于RD-AIC的观测矩阵构造及其性能分析研究。针对电能质量扰动连续信号的压缩采样和可靠重构问题,设计了基于随机解调模拟信息转换器（Random Demodulation Based on Analogy-to-Information Converter,RD-AIC）的压缩采样和重构方案,建立了研究RD-AIC不相关性和采样相位偏差性的观测矩阵模型,分析了伪随机序列周期、低通滤波器通带截止频率及其单位脉冲响应移位偏差对不相关性和采样相位偏差性的影响规律,并获得了提高重构精度和抗噪鲁棒性的RD-AIC参数设定方法。通过这些研究工作和实验结果表明,具有强不相关性和无采样相位偏差的RD-AIC不仅能高比例压缩采样连续信号,还具有良好的采样恢复精度和抗噪鲁棒性。（2）电能质量扰动信号的稀疏特性分析与改进重构算法研究。针对电能质量扰动信号在DFT字典下的重构实时性问题,推导了电能质量扰动信号的幅度谱解析表达式,获得了电能质量扰动信号在DFT字典下稀疏表示的科学依据,并由此提出一种基于频谱能量差的稀疏度自适应匹配追踪（Sparsity Adaptive Matching Pursuit,SAMP）改进算法。针对瞬时脉冲扰动信号在级联字典下的重构实时性问题,构造了含工频和瞬时脉冲原子的过完备级联字典,验证了该字典的有效性和抗噪鲁棒性,并提出了一种基于部分级联字典的正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit,OMP）改进算法。通过上述研究工作和实验结果表明,DFT字典下的SAMP改进算法和级联字典下的OMP改进算法,达到了提高电能质量扰动信号重构实时性的目的。（3）基于TCN理论的电能质量扰动信号重构算法研究。针对传统重构算法受限于电能质量扰动信号稀疏表示的问题,提出了基于时间卷积神经网络（Temporal Convolutional Network,TCN）理论的重构方案,建立了基于TCN理论的电能质量扰动信号重构模型,设计出一种具有非因果性和重构能力的TCN网络结构,构建了电能质量扰动原始和压缩数据集,并训练和测试了基于TCN的重构算法的可行性和有效性。通过上述理论和实验研究工作,探索出一种免稀疏表示的快速重构方法,不仅突破了传统重构算法的瓶颈,还达到了批量重构电能质量扰动信号的目的。（4）CS技术在造纸工业电能质量扰动信号监测中的应用研究。以高耗能流程工业中的典型代表一—造纸工业为应用背景,开展了 CS技术在造纸工业电能质量扰动信号监测中的应用研究。首先,分析了制浆造纸的主要生产工艺、先进生产技术、主要用电负荷与电能质量扰动的相互作用关系,由此给出谐波和电压暂降是造纸工业典型电能质量扰动的结论。其次,研制了用于造纸工业电能质量扰动信号的压缩采样和重构实验装置,并提出了一种基于CS技术的电能质量扰动信号监测优化方案。再三,谐波和电压暂降测试结果表明了 CS技术在应用中的有效性和优越性。通过以上研究工作,为CS技术在造纸工业电能质量扰动信号监测中的应用和推广奠定了基础。综上所述,针对电能质量扰动信号压缩采样与重构方法及其在造纸工业中的应用研究,本文主要开展了基于RD-AIC的观测矩阵的构造及其性能分析、基于DFT和级联字典的稀疏特性及其改进重构算法、基于TCN的重构算法等三个方面的理论研究工作,并将部分研究结果应用于造纸工业供电网络的电能质量扰动监测实验装置和优化方案中去。研究结果表明,本文所提方法能够有效改善CS技术的性能,能够满足工程应用对可靠性和实时性需求,并能促进CS技术在造纸工业电能质量扰动监测中的推广和应用。
刘龙严[4]（2020）在《城镇降雨径流污染控制技术综合评估及其在太湖流域的应用指导》文中研究说明我国“十一五”和“十二五”期间实施了大量城镇降雨径流污染控工程,积累了丰富的径流污染控制经验,但是缺乏适用于不同城区、不同下垫面和不同水环境状况的径流污染控制组合工艺和成套技术。本文以城镇降雨径流污染控制4个技术方向11个技术类别合计70项技术为基础,分别开展了城镇降雨径流污染控制文献计量学研究、技术综合评估及在太湖流域的应用指导研究。本研究成果可为城镇降雨径流污染控制工程建设提供控制技术和控制模式的指导与选择。本论文的主要研究内容和研究成果如下:首先,本研究以城镇降雨径流污染控制技术为基础,进行了文献计量学研究。经检索,共筛选有效专利2755项,其中国内专利2213项,国外专利542项;有效文献2007篇,其中中文文献912篇,英文文献1095篇;有效工程案例138项,其中国内59项,国外79项。研究结果表明,城镇降雨径流污染控制技术研究热点主要有降雨径流模型的开发及校准、低影响开发技术的应用、分流制管网及调蓄池的应用和景观湿地的构建。其次,在文献计量学研究的基础上,经专家咨询,构建了2套科学可行的城镇降雨径流污染控制技术评价指标体系,采用标杆值综合评价法对城镇降雨径流污染控制技术的4个技术方向11个技术类别合计70项降雨径流污染控制技术进行综合评价分析。评价结果表明,后端治理技术与设施的技术性能和经济性能最好,得分均为77.29;源头削减技术与设施的环境性能最好,得分为77.21,评价结果与技术实际相符,准确可靠。最后,在技术综合评价的基础上,结合实地调研,构建了7套适用于不同城市下垫面和不同降雨径流污染控制阶段的组合工艺。其中,源头削减技术与设施4套,过程控制技术与设施2套,后端治理技术与设施1套。在此基础上,组合了6套适用于不同城区类型的成套技术。其中,老城区2套,新成区1套,规划区1套,直排区2套。基于此,构建了3条适用于太湖流域的降雨径流污染控制技术路线。其中,老城区1条,新城区和规划区1条,直排区1条。经污染物削减核算和示范工程验证,构建的组合工艺、成套技术和技术路线科学可行,能达到城镇降雨径流污染控制目标,可为城市降雨径流污染控制提供模式选择。
刘森,张书维,侯玉洁[5]（2020）在《3D打印技术专业“三教”改革探索》文中研究表明根据国家对职业教育深化改革的最新要求,解读当前"三教"改革对于职教教育紧迫性和必要性,本文以3D打印技术专业为切入点,深层次分析3D打印技术专业在教师、教材、教法（"三教"）改革时所面临的实际问题,并对"三教"改革的一些具体方案可行性和实际效果进行了探讨。
卢阳光[6]（2020）在《面向智能制造的数字孪生工厂构建方法与应用》文中研究表明数字孪生,与其它新兴技术诸如物联网、数据挖掘和机器学习一样,为当今制造模式向智能制造的转变提供了巨大的潜力。通过对智能制造研究成果量化分析、梳理和总结,可以发现数字孪生作为突破性的应用技术框架,将会成为实现信息物理系统乃至智能制造的必要方法,值得深入和全面地展开研究。现代制造业为了提升在效率、智能化和可持续性方面的管理水平,需要将工厂全生命周期各个阶段的数据与物理系统融合,体现在规划、生产控制和流程再造等各个阶段。现代工厂面临着快速变化的市场节奏,所以需要敏捷有效的规划方法;现代工厂的生产控制面对复杂环境和高实时性的要求,因此需要智能的生产控制优化手段;现代工厂面对全球化和新技术带来的机遇和挑战,需要灵活实用的精益制造和优化方法。新型的数字孪生信息技术方法有望帮助工厂更好地应对全生命周期的新问题和挑战。本文提出了面向工厂全生命周期构建数字孪生的方法框架,提出方法框架的构成核心即数字孪生实践环（Digital Twin Practice Loop,DTPL）,并说明了 DTPL的组成要素和作用。在数字孪生方法框架的基础上,展开研究了面向制造型企业不同阶段的数字孪生工厂理论与应用方法,包括规划阶段、生产控制阶段、流程再造阶段。规划阶段的数字孪生工厂研究,为规划工作设计了一种新的快速仿真模型,称为效率验证分析（Efficiency Validate Analysis,EVA）模型,并基于工业物联网（Industrial Internetof Things,ⅡoT）和EVA,构建了一种敏捷规划的数字孪生方法,以在制造业规划工作中提升规划效率和降低规划成本。通过基于数字孪生的规划方法在汽车再制造工业中的实例,证明基于数字孪生的新方法比传统方法能更有效地支持制造业规划任务。生产控制阶段的数字孪生工厂研究,提出了通过ⅡoT和机器学习构建生产控制数字孪生的方法。通过工业大数据与机器学习持续训练和优化数字孪生模型,实现了用数字孪生实时优化生产控制,动态适应不断变化的环境,及时响应市场变化。通过数字孪生的生产控制方法应用于石化工厂的实例,验证了这种方法能够显着提高生产经济效益。流程再造阶段的数字孪生工厂研究,将传统的精益方法如价值流程图等,通过与ⅡoT和轻量级仿真模型有效整合,提出了一种生产流程再造的数字孪生方法。该方法基于数字孪生,为传统精益方法的定量分析提供了基础。通过将数字孪生的生产流程再造方法应用于中小型制造业工厂的实例,证明了该方法可以有效提升精益方法对生产流程再造工作的效果和精确度。
曹文康[7]（2020）在《煤制乙炔全流程协调控制研究》文中提出乙炔是中国石油化工产业中一种很重要的基础化工原料。在该领域有着举足轻重的地位。近些年等离子裂解煤制乙炔技术逐渐代替电石法等高污染高消耗煤制乙炔技术。本文的研究对象为国内某化工厂一套在建5000吨/年的等离子裂解煤制乙炔生产装置,通过对装置进行稳态仿真,以及分析等离子裂解煤制乙炔工艺流程和控制需求,对煤制乙炔全流程对象进行了分工段控制方案设计,并研究了生产负荷可变条件下的等离子裂解煤制乙炔全流程协调控制策略。首先,在对煤制乙炔生产全流程四个生产工段的工艺特点进行分析的基础上,提出全流程仿真策略。本文基于ASPEN PLUS软件对煤制乙炔分离工段进行稳态模拟,得到了煤制乙炔气体分离工段工作点,然后采用MATLAB系统辨识工具建立辨识模型,并在SIMULINK中对煤制乙炔全流程的各设备进行了动态仿真建模。通过对各工段控制需求和基于反应器数量可变的全流程的协调需求的分析,设计了多层次的控制系统,包括应用于煤制乙炔反应淬冷工段的专家模糊控制模块,应用于煤制乙炔气体分离工段的模型预测控制模块,以及应用于煤制乙炔全流程的煤制乙炔全流程协调控制模块,协调控制模块是基于数据驱动和专家规则的混合协调控制模块。各模块共同构成煤制乙炔全流程协调控制仿真系统。协调程序的仿真运行结果表明,本文设计的煤制乙炔全流程协调系统对于反应器数量变化所引起的负荷变化,响应较未投运协调系统时更为及时,可以在清焦周期内进行更长时间的有效生产,在实际生产中,具备参考意义。
张智旺[8]（2019）在《基于模型预测控制算法的振动抑制研究》文中研究说明模型预测控制是20世纪80年代发展起来的一种现代控制方法。该控制方法以系统预测模型为基础,采用滚动优化和反馈校正的思想最优化目标函数,获得最小控制力,使目标输出与期望值之间的偏差最小。模型预测控制算法可应用于输入和输出之间存在耦合作用的多输入多输出系统,并且可以考虑控制约束、控制增量及输出约束等约束条件,目前该控制方法已广泛应用于多个研究领域。本文首先对预测控制算法进行理论分析,并将其引入振动控制领域,在计算机仿真中应用模型预测控制算法来实现控制作用。通过对柴油机双层主动隔振系统分析研究并建立模型预测控制系统,根据预测控制参数对隔振系统性能指标的影响来选择合适的预测控制参数。由仿真得到各个工况下比例积分微分（PID）算法和模型预测控制（MPC）算法的闭环系统输出曲线,通过比较仿真结果可知,MPC算法的控制性能更佳。在应用前馈-反馈预测控制策略时,设计了带有扰动估计器的模型预测控制,针对正弦干扰进行干扰观测并将其前馈补偿,仿真结果表明,前馈反馈控制策略能够达到明显的减振效果。本文着重讨论了模型预测控制在多变量系统中的应用研究,在主动悬架控制系统中应用MPC算法和线性二次型高斯控制（LQG）算法,对二者的控制效果进行了仿真结果对比分析。另外,对带有轮胎动位移、悬架动行程以及执行器作用力约束条件的主动悬架系统建立SIMULINK仿真模型,仿真结果表明在满足约束条件的情况下MPC主动悬架系统能够达到良好的减振效果。最后,在车辆低速状况下,假设路况信息已知,在主动悬架MPC控制系统中对路面输入信息进行前馈补偿,仿真结果验证了主动悬架系统预瞄控制器的优越性。最后本文介绍了显式模型预测控制的原理方法和计算流程,并以单轮车辆主动悬架模型为例,将显式模型预测控制技术应用于汽车主动悬架系统中,通过计算机仿真验证该方法的适用性和实效性。
冯雪[9]（2019）在《基于双重控制的多线切割卷绕张力控制系统研究与设计》文中研究指明随着现代工业的发展,集成电路、信息技术、光伏发电等产业对于其核心器件硬脆性材料切片的翘曲度、平行度等性能指标提出了新的要求。作为硬脆材料的主要加工设备,多线切割卷绕张力系统切割线张力的控制也迎来了新的挑战。研究并制造高精度高性能的多线切割控制系统既可以解决流程工业中遇到的实际问题,同时也能促进先进控制理论的发展,意义深远。多线切割卷绕张力系统是一个参数时变并含有滞后与积分的小张力系统,因此对控制系统的抗干扰能力、鲁棒稳定性等要求均较高。本文提出了以张力臂与收、放线辊电机为双操纵变量的双重控制策略,对多线切割卷绕张力系统进行了控制。论文的主要内容与创新点如下:（1）基于所提出采用双操纵变量对切割线上张力进行控制的思想,对多线切割卷绕张力系统进行分析。通过机理建模分别得到其速度对象模型和张力臂角度对象模型,其中速度对象模型为含有积分环节加纯滞后环节的慢对象模型,张力臂对象模型为含有惯性环节的快对象模型。（2）针对速度对象中积分加滞后模型的特点,提出双预测PI控制算法。内环采用预测PI控制器将积分加滞后系统转换为一阶惯性加滞后系统,外环采用预测PI控制器对包括内环控制器在内的广义被控对象进行控制,并根据工艺需求进行控制器参数整定,完成对含纯滞后环节积分系统的控制。（3）为实现对切割线上张力的稳定控制,提出以双重控制策略对放线辊切割线速度与张力臂角度进行控制。由张力臂角度作为主回路的被控变量,形成对切割线上张力的快速控制回路,及时、精准的控制切割线上的张力;由放线辊速度作为副回路的被控变量形成慢回路,通过匹配收、放线辊速度,从根本上调整切割线上的张力。通过仿真比较与放线辊速度做单一操纵变量系统的控制效果可得,系统抗干扰能力、鲁棒稳定性均较优,控制品质得以提升。（4）为削弱电压波动、磁场变化等扰动对电机转速的影响,提高对切割线的进给速度的控制精度,在双重控制副对象速度的控制中引入串级控制。以其副回路优越的抗干扰能力,保证电机的稳定运行。比较与原系统的控制效果可得,系统抗干扰能力明显提高,减小了电机扰动对收、放线辊转速匹配的影响。（5）基于OPTO22软件开发平台设计多线切割卷绕张力系统的工程化实现。研究软件开发的流程并配置软件环境的变量,将控制算法离散化后对控制器进行代码编写并开发了HMI界面。将OPTO22与Simulink进行通讯后,开发出多线切割系统控制变量在线监控系统。通过运行曲线分析表明:监控系统稳定运行,控制品质符合要求。
陈冲[10]（2019）在《面向成球过程的反应釜温度控制系统的设计与实现》文中认为反应釜广泛应用于化工、医药、食品等行业,作为压力容器可用来完成硝化、硫化、缩合、聚合等工艺过程,国内外反应釜控制的自动化程度偏低,如何对反应釜温度实现精确控制成为了流程工业的制造瓶颈,对反应釜在线控制技术的研究也越来越受到关注。本文在充分调研与分析国内外反应釜温度控制系统的基础上,考虑球形药丸成球工艺升温、成球、预蒸、蒸溶等工序温度变化情况,针对现有夹套式反应釜温度动态特性具有时变性、非线性、大时滞等特点,采取理论分析和仿真验证相结合的研究方法,综合运用系统辨识、预测控制等理论工具与计算机仿真工具,对反应釜温控方案、模型辨识、温度在线控制和温控软件开发等关键问题进行深入的研究,本文的主要研究内容如下:（1）设计了一套反应釜成球工艺分段温控方案。以蒸汽阀门开度为控制（输入）量,以反应釜釜内溶液温度为被控（输出）量,确定了成球工艺控制系统的单入单出（Single-Input Single-Output,SISO）模型。基于成球工艺具体生产流程总结并分析了成球工艺的温度控制要求。根据输入输出历史数据确认了温控系统的分段建模及分段控制方式,同时选取三个阶段的时滞系数,并选定了基于子空间辨识获取温度模型的DMC控制方案。（2）完成了成球工艺各阶段反应釜温度模型的辨识。构建了确定性系统的子空间辨识框架,基于历史数据,应用N4SID子空间辨识算法对面向成球过程的反应釜温度模型进行辨识,得到升温阶段、成球预蒸阶段与蒸溶阶段三个温控阶段各自的状态空间模型。基于Matlab完成模型验证,获得各阶段的历史温度曲线和模型验证曲线的拟合度,分别为92.62%、88.92%、93.90%,确认了系统模型的有效性。（3）完成了反应釜DMC温度控制的研究。完成普通对象DMC算法到时滞对象DMC算法的转换,选定合适控制参数,以子空间辨识得到的反应釜温度模型作为DMC控制器的预测模型,以生产过程质量优化系统分析得到的成球工艺最优温度曲线为参考轨迹,分三个阶段分别设计反应釜温度控制器,借助Matlab实现对参考轨迹的跟踪控制,完成工艺各阶段与全过程的控制仿真。（4）完成了控制系统软件的开发。面向成球过程反应釜的温度控制,利用Visual Studio MFC完成在线控制系统软件数据传输模块与在线监控、系统辨识、控制仿真三个界面的开发并编写DMC控制算法以赋予其在线控制功能。
二、预测控制技术及其在流程工业中的应用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预测控制技术及其在流程工业中的应用研究（论文提纲范文）
（1）20世纪70-90年代美国纸浆造纸工业的环境管制及其影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 一、选题意义 |
| (一)现实意义 |
| (二)学术价值 |
| 二、学术史回顾 |
| (一)原始资料 |
| (二)环境管制的政策法规 |
| (三)国外研究概述 |
| (四)国内研究概况 |
| 三、研究思路和问题意识 |
| (一)研究思路 |
| (二)问题意识 |
| 四、重难点和创新点 |
| 第一章 美国纸浆造纸工业的发展趋势及污染概况 |
| 一、美国纸浆造纸工业的发展趋势 |
| (一)20 世纪60-70 年代初规模扩张期 |
| (二)20 世纪70-80 年产业结构转型期 |
| (三)20 世纪90 年代产业资本并购期 |
| 二、纸浆造纸工业的污染概况及其环境影响 |
| (一)纸浆造纸工业的工厂分类及产品 |
| (二)纸浆造纸工业的污染概况及环境影响 |
| 第二章 20 世纪70-90 年代《清洁水法》对纸浆和造纸工业的环境管制及其应对 |
| 一、20 世纪70 年代环境管制的演变 |
| (一)1974 年废水排放管制法规 |
| (二)1977 年废水排放管制法 |
| 二、20 世纪80 年代环境管制的演变 |
| (一)1982 年废水排放管制法规 |
| (二)1986 年废水排放管制法规 |
| 三、20 世纪90 年代环境管制的演变 |
| (一)纸浆造纸工业子类别的重新整合 |
| (二)1998 年废水排放管制法规 |
| 第三章 20 世纪70-90 年代《清洁空气法》对纸浆造纸工业的环境管制及其应对 |
| 一、20 世纪70 年代环境管制的演变 |
| (一)硫酸盐纸浆厂新源执行标准 |
| (二)纸浆及造纸厂使用的锅炉污染物排放限制标准 |
| 二、20 世纪80 年代环境管制法规的演变 |
| (一)硫酸盐纸浆厂新源执行标准的修订 |
| (二)纸浆及造纸厂使用的锅炉污染物排放限制标准修订 |
| 三、20 世纪90 年代环境管制法规的演变 |
| (一)1998 年有害空气污染物排放标准颁布 |
| (二)1998 年纸浆厂回收燃烧排放有害空气污染物的提议标准 |
| (三)1998 年自主技术创新激励计划漂白系统污染物排放标准的修订 |
| 第四章 20 世纪70-90 年代环境管制对纸浆造纸工业的影响,以惠好纸业公司为例 |
| 一、环境管制对纸浆造纸工业的影响 |
| (一)环境管制对纸浆造纸资本投资和工业成本的影响 |
| (二)环境管制对纸浆造纸工业市场的影响 |
| (三)环境管制对技术创新的推动 |
| (四)环境管制对纸浆造纸工厂存亡及劳动力的影响 |
| 二、美国惠好纸业公司(Weyerhaeuser Paper Co.)个例分析 |
| (一)环境管制下美国惠好纸业公司的应对措施 |
| (二)环境管制下惠好纸业公司的经营状况 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）流程工业调度模型与算法及其在造纸工业中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容和章节安排 |
| 1.3.1 主要的研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 2 生产调度基本概念及造纸企业生产调度中存在的问题 |
| 2.1 生产调度的提出 |
| 2.2 调度问题描述、分类及特性 |
| 2.2.1 调度问题的描述 |
| 2.2.2 车间调度问题的分类 |
| 2.2.3 车间调度问题的特点 |
| 2.3 流程工业生产调度 |
| 2.3.1 流程工业生产调度及其特点 |
| 2.3.2 流程工业生产调度的分类 |
| 2.3.3 流程工业生产调度的方法 |
| 2.4 造纸企业生产调度问题 |
| 2.4.1 订单与排产计划安排 |
| 2.4.2 排产计划与生产计划冲突 |
| 2.4.3 生产管理缺陷 |
| 2.4.4 质量管理 |
| 2.4.5 仓储管理 |
| 2.4.6 问题成因分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于分解多目标演化算法的造纸企业生产调度研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 造纸企业生产过程简述 |
| 3.2.1 第一阶段加工生产过程 |
| 3.2.2 第二阶段加工生产过程 |
| 3.3 生产调度模型的建立 |
| 3.3.1 造纸企业的生产调度流程描述 |
| 3.3.2 生产调度性能指标 |
| 3.3.3 造纸企业生产调度数学模型 |
| 3.4 生产调度模型的求解算法 |
| 3.4.1 基于分解的多目标演化算法 |
| 3.4.2 算法设计的关键步骤 |
| 3.4.3 实验数据 |
| 3.5 数值实验与结果分析 |
| 3.5.1 参数设置 |
| 3.5.2 评价指标 |
| 3.5.3 实验结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于负相关搜索算法的造纸企业立体仓库优化调度研究 |
| 4.1 自动化立体仓库概述 |
| 4.1.1 自动化立体仓库的结构 |
| 4.1.2 自动化立体仓库的分类与特点 |
| 4.2 自动化立体仓库货位分配优化 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 数学模型的建立 |
| 4.3 立体仓库调度模型的求解算法 |
| 4.3.1 负相关搜索算法 |
| 4.3.2 算法设计的关键步骤 |
| 4.4 数值实验与结果分析 |
| 4.4.1 参数设置 |
| 4.4.2 评价指标 |
| 4.4.3 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于量子进化算法的造纸企业项目调度研究 |
| 5.1 项目调度概况 |
| 5.2 多模式资源项目调度描述以及数学建模 |
| 5.3 基于量子进化算法的多模式资源项目调度问题实现 |
| 5.3.1 量子进化算法概述 |
| 5.3.2 编码方案 |
| 5.3.3 解码方案 |
| 5.3.4 不可行方案的修复 |
| 5.3.5 个体的适应度评价 |
| 5.3.6 量子种群更新 |
| 5.3.7 算法流程图 |
| 5.4 算例分析与结果评价 |
| 5.4.1 典型案例验证及结果分析 |
| 5.4.2 随机案例验证及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于云平台的造纸企业智能MES系统的设计与实现 |
| 6.1 MES系统概述 |
| 6.2 系统总体解决方案 |
| 6.2.1 造纸企业ERP、MES和PCS的体系结构 |
| 6.2.2 造纸企业智能MES系统构架 |
| 6.3 系统主要功能模块介绍 |
| 6.3.1 系统管理模块 |
| 6.3.2 信息查询模块 |
| 6.3.3 设备管理模块 |
| 6.3.4 生产管理模块 |
| 6.3.5 仓储管理模块 |
| 6.3.6 品质管理模块 |
| 6.3.7 数据分析模块 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 研究工作创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（3）电能质量扰动信号压缩采样与重构方法及其在造纸工业中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电能质量扰动问题概述 |
| 1.2.1 电能质量扰动现象及分类 |
| 1.2.2 电能质量扰动成因及危害 |
| 1.2.3 电能质量扰动数据及压缩 |
| 1.3 CS理论概述及研究现状 |
| 1.4 电能质量扰动信号的压缩采样与重构方法研究现状 |
| 1.4.1 压缩采样与重构方法的理论研究现状 |
| 1.4.2 压缩采样与重构方法的应用研究现状 |
| 1.4.3 当前存在的问题 |
| 1.5 论文研究内容及章节安排 |
| 2 基于RD-AIC的观测矩阵构造及其性能分析研究 |
| 2.1 传统观测矩阵模型及存在问题 |
| 2.2 RD-AIC的工作原理及其观测矩阵构造 |
| 2.2.1 RD-AIC的工作原理及压缩采样模型 |
| 2.2.2 基于RD-AIC的观测矩阵构造 |
| 2.3 基于RD-AIC的观测矩阵不相关性分析 |
| 2.3.1 不相关性判别定理 |
| 2.3.2 正交性和非奇异性分析 |
| 2.3.3 广义相关度计算及统计分析 |
| 2.4 基于RD-AIC的观测矩阵采样相位偏差分析 |
| 2.5 基于RD-AIC的压缩采样与重构方法的实验设计 |
| 2.5.1 实验设计 |
| 2.5.2 不同硬件参数下的重构性能对比 |
| 2.5.3 不同观测矩阵下的重构性能对比 |
| 2.6 RD-AIC的硬件设计指导原则 |
| 2.7 小结 |
| 3 电能质量扰动信号的稀疏特性分析与改进重构算法研究 |
| 3.1 电能质量扰动信号在DFT字典下的稀疏特性研究 |
| 3.1.1 DFT变换的数学描述 |
| 3.1.2 电能质量扰动信号的DFT变换 |
| 3.1.3 电能质量扰动信号的稀疏特性分析 |
| 3.2 基于DFT字典的SAMP改进算法研究 |
| 3.2.1 SAMP算法及其在DFT字典下的存在问题 |
| 3.2.2 改进算法思想及其实现框架 |
| 3.2.3 实验设计与性能对比 |
| 3.3 瞬时脉冲信号在级联字典下的稀疏特性研究 |
| 3.3.1 级联字典构造 |
| 3.3.2 瞬时脉冲信号在级联字典下的稀疏特性 |
| 3.4 基于部分级联字典的OMP改进算法研究 |
| 3.4.1 基于级联字典的OMP算法及其存在问题 |
| 3.4.2 改进算法思想及其实现框架 |
| 3.4.3 实验设计与性能对比 |
| 3.5 小结 |
| 4 基于TCN理论的电能质量扰动信号重构算法研究 |
| 4.1 TCN理论及其网络结构 |
| 4.1.1 因果卷积 |
| 4.1.2 膨胀卷积 |
| 4.1.3 残差链接 |
| 4.2 基于TCN的电能质量扰动信号重构算法设计 |
| 4.2.1 基于TCN的重构模型建立 |
| 4.2.2 基于TCN的重构算法网络结构设计 |
| 4.2.3 网络学习优化算法 |
| 4.3 基于TCN的电能质量扰动信号重构算法实现 |
| 4.3.1 电能质量扰动数据集建立 |
| 4.3.2 网络搭建、训练与测试 |
| 4.3.3 训练和测试结果 |
| 4.4 实验设计与性能对比 |
| 4.4.1 重构对比实验 |
| 4.4.2 数据分析与总结 |
| 4.5 小结 |
| 5 CS技术在造纸工业电能质量扰动监测中的应用研究 |
| 5.1 浆纸生产与电能质量扰动 |
| 5.1.1 浆纸生产工艺与先进制造技术 |
| 5.1.2 主要用电负荷与典型电能质量扰动 |
| 5.2 CS技术在电能质量扰动监测装置中的应用研究 |
| 5.2.1 实验装置总体设计方案 |
| 5.2.2 硬件设计与开发 |
| 5.2.3 软件设计与开发 |
| 5.2.4 实验装置联调与测试 |
| 5.2.5 实验设计 |
| 5.3 CS技术在电能质量扰动信号监测方案中的应用研究 |
| 5.3.1 现有监测方案及其存在问题 |
| 5.3.2 造纸工业用户电能质量扰动监测拓扑与优化方案 |
| 5.4 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 研究工作创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的成果 |
（4）城镇降雨径流污染控制技术综合评估及其在太湖流域的应用指导（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 国内外城镇径流污染控制技术及评估研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 研究目标与研究内容 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 研究内容和技术路线 |
| 2 城镇降雨径流污染控制技术文献计量学研究 |
| 2.1 研究思路 |
| 2.2 文献计量学研究结果与分析 |
| 2.2.1 检索词与检索式的确定 |
| 2.2.2 文献计量学结果 |
| 2.2.3 技术发展历程 |
| 2.2.4 未来发展方向 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 城镇降雨径流污染控制技术综合评价 |
| 3.1 综合评价法 |
| 3.1.1 综合评价法的原理 |
| 3.1.2 综合评价法的步骤 |
| 3.2 评价指标体系的建立 |
| 3.2.1 建立原则 |
| 3.2.2 评价指标的选择 |
| 3.3 综合评价法评估结果分析 |
| 3.3.1 诊断评估技术综合评价结果与诊断 |
| 3.3.2 源头削减技术与设施综合评价结果与诊断 |
| 3.3.3 过程控制技术与设施综合评价结果与诊断 |
| 3.3.4 后端治理技术与设施综合评价结果与诊断 |
| 3.3.5 城镇降雨径流污染控制技术评价结果与诊断 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 太湖流域城镇降雨径流污染控制技术应用指导 |
| 4.1 需求与难点 |
| 4.1.1 太湖流域城镇降雨径流污染控制意义 |
| 4.1.2 需求 |
| 4.1.3 难点 |
| 4.2 技术思路 |
| 4.3 技术模式 |
| 4.3.1 组合工艺 |
| 4.3.2 成套技术 |
| 4.4 太湖流域城镇降雨径流污染控制技术路线 |
| 4.4.1 老城区降雨径流控制技术路线 |
| 4.4.2 新城区和规划区降雨径流污染控制技术路线 |
| 4.4.3 直排区降雨径流污染控制技术路线 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 城镇降雨径流污染控制技术体系 |
| 附录B 4 类城镇降雨径流污染控制技术评价指标原始数据库 |
| 附录C 技术综合评估信息熵及权重计算结果 |
| 个人简介 |
| 第一导师简介 |
| 副导师简介 |
| 硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）3D打印技术专业“三教”改革探索（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 3D打印技术专业“三教”面临的突出问题 |
| 1.1 师资团队的教学素养相对偏差 |
| 1.2 3D打印技术专业教材不成体系，资源匮乏 |
| 1.3 教法难以提升学生参与的主动性 |
| 2 3D打印技术应用专业“三教”改革措施 |
| 2.1 通过“名师引领、双元结构、分工协作”的准则塑造团队 |
| 2.1.1 依托有较强影响力的带头人，有效开发名师所具备的引领示范效果 |
| 2.1.2 邀请大师授教，提升人才的技术与技能水准 |
| 2.2 推进“学生主体、育训结合、因材施教”的教材变革 |
| 2.2.1 设计活页式3D打印教材 |
| 2.2.2 灵活使用信息化技术，形成立体化的教学 |
| 2.3 创新推行“三个课堂”教学模式，推进教法改革 |
| 2.3.1 采取线上、线下的混合式教法 |
| 2.3.2 构建与推进更具创新性的“三个课堂”模式 |
（6）面向智能制造的数字孪生工厂构建方法与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题提出与意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 数字孪生规划方法的研究 |
| 1.2.2 数字孪生生产控制方法的研究 |
| 1.2.3 数字孪生流程再造方法的研究 |
| 1.3 研究目标与技术路线图 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 智能制造背景下的数字孪生理论研究 |
| 2.1 理论综述 |
| 2.1.1 数字孪生相关研究综述 |
| 2.1.2 智能制造相关研究综述 |
| 2.1.3 CPS理论研究综述 |
| 2.1.4 数字孪生和CPS的关联与区别 |
| 2.1.5 数字孪生和仿真的关联与区别 |
| 2.1.6 现有研究存在的不足 |
| 2.2 在生产制造情境下的数字孪生工厂方法框架 |
| 2.2.1 制造业的数字工厂实践环 |
| 2.2.2 面向制造的数字孪生实践环 |
| 2.2.3 基于数字孪生实践环构建数字孪生工厂 |
| 2.3 制造业不同阶段的数字孪生工厂研究重点 |
| 2.3.1 规划阶段的数字孪生工厂研究 |
| 2.3.2 生产控制阶段的数字孪生工厂研究 |
| 2.3.3 流程再造阶段的数字孪生工厂研究 |
| 3 规划阶段的数字孪生工厂构建方法及应用 |
| 3.1 制造业的规划效率和仿真困难问题 |
| 3.2 规划阶段数字孪生工厂构建方法研究 |
| 3.2.1 一种基于数字孪生的规划框架 |
| 3.2.2 设计基于工业物联网和仿真的数字孪生方法 |
| 3.2.3 用于仿真的工业物联网数据计算方法研究 |
| 3.3 规划阶段数字孪生工厂应用研究 |
| 3.3.1 EVA模型的构建 |
| 3.3.2 设计基于数字孪生实践环的工厂规划流程 |
| 3.4 规划数字孪生工厂应用实例 |
| 3.4.1 实例背景 |
| 3.4.2 实例过程分析 |
| 3.4.3 实例结果和讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 生产控制阶段的数字孪生工厂构建方法及应用 |
| 4.1 生产控制优化的准确建模和时效性问题 |
| 4.2 生产控制优化数字孪生工厂构建方法研究 |
| 4.2.1 面向智能制造的生产控制数字孪生构成讨论 |
| 4.2.2 设计基于工业物联网和机器学习的数字孪生方法 |
| 4.2.3 生产控制数字孪生的组成要素分析 |
| 4.3 生产控制优化数字孪生工厂应用研究 |
| 4.3.1 生产控制数字孪生模型构建方法 |
| 4.3.2 数字孪生建模的工业大数据处理方法研究 |
| 4.3.3 数字孪生建模的机器学习算法比较研究 |
| 4.3.4 设计数字孪生模型验证指标 |
| 4.4 生产控制数字孪生工厂应用实例 |
| 4.4.1 实例背景 |
| 4.4.2 实例过程分析 |
| 4.4.3 实例结果和讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 流程再造阶段的数字孪生工厂构建方法及应用 |
| 5.1 流程再造精益方法的精确度和可行性问题 |
| 5.2 流程再造数字孪生工厂构建方法研究 |
| 5.2.1 设计流程再造的数字孪生方法 |
| 5.2.2 基于数字孪生工厂改进的价值流图方法 |
| 5.3 流程再造数字孪生工厂应用研究 |
| 5.3.1 流程再造情境下的数字孪生工厂构建研究 |
| 5.3.2 中小型制造业的数据采集和建模方法改善研究 |
| 5.4 流程再造数字孪生工厂应用实例 |
| 5.4.1 实例背景 |
| 5.4.2 实例过程分析 |
| 5.4.3 实例结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 启示 |
| 6.4 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A DEVS的定义和仿真框架 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）煤制乙炔全流程协调控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤制乙炔工艺研究现状 |
| 1.2.2 动稳态流程模拟研究现状 |
| 1.2.3 先进控制技术研究现状 |
| 1.2.4 协调控制系统研究现状 |
| 1.3 主要内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要内容及创新点 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 2 工艺流程介绍及需求分析 |
| 2.1 工艺流程简介 |
| 2.1.1 反应工段 |
| 2.1.2 淬冷工段 |
| 2.1.3 除尘工段 |
| 2.1.4 分离工段 |
| 2.2 控制框架设计 |
| 2.2.1 全流程协调需求 |
| 2.2.2 分层式控制框架 |
| 3 煤制乙炔反应淬冷工段控制 |
| 3.1 控制需求分析 |
| 3.2 当前控制方案介绍 |
| 3.2.1 简单控制模型 |
| 3.2.2 反应淬冷设备单回路控制 |
| 3.3 专家控制设计 |
| 3.3.1 系统辨识 |
| 3.3.2 专家控制基本原理 |
| 3.3.3 专家控制规则及实施 |
| 3.4 专家控制效果仿真 |
| 4 煤制乙炔气体分离工段控制 |
| 4.1 控制需求分析 |
| 4.2 当前控制方案介绍 |
| 4.3 分离工段稳态仿真 |
| 4.3.1 ASPEN稳态模拟过程 |
| 4.3.2 稳态模拟界面 |
| 4.3.3 结果对比分析 |
| 4.4 模型预测控制设计 |
| 4.4.1 系统辨识 |
| 4.4.2 预测控制基本原理 |
| 4.4.3 多变量系统动态矩阵算法 |
| 4.4.4 预测控制仿真模块实施 |
| 4.5 预测控制器控制效果仿真 |
| 5 协调控制研究 |
| 5.1 协调控制场景说明 |
| 5.2 神经网络协调控制器设计 |
| 5.2.1 神经网络控制 |
| 5.2.2 LSTM时间序列预测 |
| 5.2.3 协调控制器设计 |
| 5.3 全流程协调控制仿真 |
| 5.4 煤制乙炔协调评估模块 |
| 5.5 协调控制动态仿真案例及结果 |
| 5.5.1 反应器数量不变工况仿真结果 |
| 5.5.2 反应器增加工况仿真结果 |
| 5.5.3 反应器减少工况仿真结果 |
| 5.6 仿真性能对比分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间取得的其他研究成果 |
| 公开发明专利 |
| 参与课题项目 |
（8）基于模型预测控制算法的振动抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 振动控制及常用算法 |
| 1.2.1 振动主动控制 |
| 1.2.2 主动控制算法 |
| 1.3 模型预测控制发展与研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 预测控制理论原理及算法分析 |
| 2.1 方法原理 |
| 2.1.1 预测模型 |
| 2.1.2 滚动优化 |
| 2.1.3 反馈校正 |
| 2.2 基于状态空间的MPC算法设计 |
| 2.2.1 系统输出变量预测 |
| 2.2.2 滚动时域控制 |
| 2.2.3 闭环反馈系统 |
| 2.3 前馈-反馈预测控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 单回路系统振动抑制 |
| 3.1 双层主动隔振系统 |
| 3.1.1 双层隔振系统由来 |
| 3.1.2 双层主动隔振模型 |
| 3.2 预测控制参数整定与仿真分析 |
| 3.2.1 系统参数整定 |
| 3.2.3 仿真对比分析 |
| 3.3 基于干扰观测器的前馈MPC控制 |
| 3.3.1 带有扰动估计器的模型预测控制 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 多变量系统预测控制 |
| 4.1 主动悬架系统描述 |
| 4.1.1 积分白噪声路面谱 |
| 4.1.2 半车主动悬架模型 |
| 4.2 模型预测控制系统设计与仿真分析 |
| 4.2.1 基于Kalman估计的MPC系统设计 |
| 4.2.2 仿真对比分析 |
| 4.2.3 约束下MPC控制系统求解 |
| 4.3 预瞄MPC控制 |
| 4.3.1 结合预瞄信息的前馈补偿 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 显式模型预测控制计算 |
| 5.1 显式模型预测控制 |
| 5.2 系统建模与仿真 |
| 5.2.1 四分之一主动悬架模型 |
| 5.2.2 EMPC主动悬架系统仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）基于双重控制的多线切割卷绕张力控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 张力控制的研究现状 |
| 1.3.2 预测PI的研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 多线切割系统分析及建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多线切割系统 |
| 2.2.1 多线切割系统的构成 |
| 2.2.2 多线切割系统中张力的产生及影响因素 |
| 2.3 多线切割系统中张力的检测 |
| 2.3.1 张力的直接检测 |
| 2.3.2 张力的间接检测 |
| 2.3.3 张力检测方案 |
| 2.4 多线切割系统模型的建立 |
| 2.4.1 切割线进线速度模型 |
| 2.4.2 张力臂角度模型 |
| 2.4.3 电机模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于双预测PI的积分加滞后控制系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 预测PI控制算法 |
| 3.2.1 预测PI控制算法分析与设计 |
| 3.2.2 预测PI控制器性能测试 |
| 3.3 双预测PI控制器 |
| 3.3.1 双预测PI控制器设计方案 |
| 3.3.2 双预测PI的待调参数分析 |
| 3.3.3 双预测PI控制器对积分加滞后系统的控制仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于双预测PI串级-双重卷绕张力控制系统设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于双重-串级控制的多线切割卷绕张力控制系统 |
| 4.2.1 卷绕张力系统控制难点 |
| 4.2.2 双重控制系统的研究与应用 |
| 4.2.3 串级控制系统的研究与应用 |
| 4.2.4 基于双重-串级控制策略的卷绕张力控制系统设计 |
| 4.3 基于双重-串级控制的多线切割卷绕张力控制系统仿真 |
| 4.3.1 双重控制与单一操纵变量对比 |
| 4.3.2 双预测PI控制器与PID控制器对比 |
| 4.3.3 双重-串级控制与双重控制对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于OPTO22 的卷绕张力系统工程化软件设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 开发平台选择 |
| 5.3 OPTO22 软件开发平台简介 |
| 5.4 软件开发与设计 |
| 5.4.1 软件运行流程 |
| 5.4.2 软件开发环境配置 |
| 5.4.3 控制算法离散化 |
| 5.4.4 OPTO Control设置 |
| 5.4.5 OPC通信技术 |
| 5.5 多线切割卷绕张力系统的OPTO22 实现 |
| 5.5.1 人机界面的设计 |
| 5.5.2 工程化结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的研究成果 |
| 致谢 |
（10）面向成球过程的反应釜温度控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题的来源 |
| 1.1.2 课题研究背景和意义 |
| 1.2 系统辨识概述 |
| 1.2.1 数学模型及建模方法 |
| 1.2.2 系统辨识的定义 |
| 1.2.3 系统辨识的步骤 |
| 1.3 反应釜温度控制系统研究现状 |
| 1.3.1 温度模型辨识研究现状 |
| 1.3.2 温度控制方法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 温控系统控制方案设计 |
| 2.1 成球工艺反应釜结构 |
| 2.2 成球工艺流程概述 |
| 2.3 成球工艺温度控制要求 |
| 2.4 成球工艺温度控制方案 |
| 2.4.1 温度控制分段研究 |
| 2.4.2 时滞系数的选取 |
| 2.4.3 温度控制策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 反应釜温度模型辨识研究 |
| 3.1 子空间辨识方法 |
| 3.1.1 子空间辨识概述 |
| 3.1.2 状态空间模型方程描述 |
| 3.1.3 确定性子空间辨识算法 |
| 3.2 反应釜温度模型的子空间辨识 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 反应釜温度控制方法研究 |
| 4.1 预测控制理论 |
| 4.2 DMC算法实现 |
| 4.3 DMC控制器参数设定规则 |
| 4.3.1 采样周期和模型长度 |
| 4.3.2 优化性能指标参数 |
| 4.3.3 反馈校正系数 |
| 4.4 时滞对象的DMC算法 |
| 4.5 时滞对象的DMC算法与PID算法仿真比较 |
| 4.6 反应釜温度控制器设计及仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 温度在线控制系统开发 |
| 5.1 系统模块化设计 |
| 5.2 在线控制系统软件设计 |
| 5.3 在线控制系统软件功能模块开发 |
| 5.3.1 在线监控模块 |
| 5.3.2 系统辨识模块 |
| 5.3.3 控制仿真模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 攻读硕士学位期间所发表的论文及专利 |
| B 学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、预测控制技术及其在流程工业中的应用研究（论文参考文献）
- [1]20世纪70-90年代美国纸浆造纸工业的环境管制及其影响[D]. 许娜. 河北师范大学, 2021(12)
- [2]流程工业调度模型与算法及其在造纸工业中的应用研究[D]. 党世红. 陕西科技大学, 2021(01)
- [3]电能质量扰动信号压缩采样与重构方法及其在造纸工业中的应用研究[D]. 刘嫣. 陕西科技大学, 2021
- [4]城镇降雨径流污染控制技术综合评估及其在太湖流域的应用指导[D]. 刘龙严. 北京林业大学, 2020(02)
- [5]3D打印技术专业“三教”改革探索[J]. 刘森,张书维,侯玉洁. 数码世界, 2020(04)
- [6]面向智能制造的数字孪生工厂构建方法与应用[D]. 卢阳光. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]煤制乙炔全流程协调控制研究[D]. 曹文康. 浙江大学, 2020(02)
- [8]基于模型预测控制算法的振动抑制研究[D]. 张智旺. 厦门大学, 2019(09)
- [9]基于双重控制的多线切割卷绕张力控制系统研究与设计[D]. 冯雪. 东华大学, 2019(01)
- [10]面向成球过程的反应釜温度控制系统的设计与实现[D]. 陈冲. 重庆大学, 2019(01)