化工自动化及仪表

2024年06期

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《化工自动化及仪表》创刊于1965年，是中国化工科学研究院主管，天华化工机械及自动化研究设计院有限公司主办的工业应用性科... 展开

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双月刊

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基于多智能体系统的自适应递归终端滑模控制算法 摘要针对具有外部扰动和非线性动力学的二阶领导者-跟随者多智能体系统的有限时间一致性问题，提出一种全分布式自适应递归终端滑模控制算法。首先，在避免奇异性的基础上，提出一种新的自适应算法，有效克服了多智能体系统中常见的控制器抖动现象；然后，...
基于改进预测函数控制的原油稳定加热炉控制系统 摘要针对原油稳定加热炉温度控制系统存在时滞、抗干扰能力差的问题，提出将预测函数控制与增量式PID控制相结合的控制方案，并采用小波函数作为基函数。首先，利用增量式PID控制算法对预测函数控制算法的优化目标函数进行改进，建立具有PID结构的...
基于自适应平滑死区逆的航天气化炉氧气流量控制 摘要航天气化炉氧气流量对象具有大噪声、非线性和强干扰特性，氧气流量控制系统自动化程度低。由于氧气阀门具有死区非线性，人工操作和常规控制策略常常无法获得理想的控制效果，因此提出了一种自适应平滑死区逆算法，补偿氧气阀门的死区非线性，再引入氧...
循环量预测模型下石化污水脱硫罐液位控制方法 摘要提出循环量预测模型下石化污水脱硫罐液位控制方法。在循环量预测模型下，分析影响脱硫罐液位变化的主要影响因素，在此基础上预测脱硫罐液体循环量，同时将各项影响因素作为输入变量，设计脱硫罐液位被控模型，结合循环量的变化调整脱硫罐液位，根据脱...
基于控制问题重构和能量平衡的加热炉支路平衡控制方法 摘要提出了一种基于控制问题重构和能量平衡的解决加热炉支路平衡的控制方法。该方法通过对加热炉支路温度和总进料流量控制中的变量进行重新选取，弥补了原控制系统自由度不足的问题，从而实现了控制问题的解耦。通过这种方法可以简化控制问题，且很容易在...

基于差分脉冲涡流的大提离下坑蚀检测方法研究 摘要针对大提离下铁磁性材料坑蚀检测的难题，提出基于差分脉冲涡流的线圈结构。通过实验定性分析3种差分布置方式对信号的影响，表明外部差分可保证信号对称性。进而对比不同提离下外部180°、90°差分结构缺陷信号幅值，表明外...
基于改进YOLOv7-tiny的大尺寸导光板缺陷检测 摘要针对导光板缺陷种类多、尺寸小、人工检测效率低的问题，提出一种基于改进YOLOv7-tiny的大尺寸导光板缺陷检测方法。首先，通过对导光板图像进行滑窗剪切以解决图像分辨率过大的问题；然后，对小样本缺陷使用多角度数据增强技术丰富数据量以...
基于SSA-BP神经网络的重力式矿浆浓度检测算法 摘要为了克服现有矿浆浓度检测技术的不足，提高矿浆浓度检测技术在复杂选矿环境中的精度和适应性，在对现有矿浆浓度检测技术进行分析的基础上，提出重力式矿浆浓度检测方法，利用麻雀搜索算法（SSA）改进BP神经网络算法优化关键参数，进行了系统设计...
基于模糊熵聚类的空气预热器性能监测 摘要在基本模糊熵聚类方法（EFC）的基础上加入一个用于统计特征的权重因子，提出一种改进的加权熵聚类方法（W-EFC），并将其应用于电站空气预热器的堵灰监测过程。从测试数据集的聚类结果可以看出，W-EFC具有较好的离群点识别效果，并在一定...
一种新的油气管道泄漏信号检测方法研究 摘要针对管道模式识别模型效率低下、准确率不足的问题，提出一种新的管道泄漏检测方法。首先利用信号能量熵突变情况对泄漏引起的信号跳变进行有效捕捉，其次利用变分模态分解（VMD）进行去噪处理，还原信号真实动态特性。基于熵特征提取去噪信号的动态...
基于模型聚类算法的化工生产过程异常数据检测 摘要分析了基于数据和基于模型的两类工控系统生产过程异常检测方法的优缺点。针对化工生产过程中工况参数变量之间的变化随工艺装置与生产条件而变化的实际，提出基于工艺生产模型的特征变量模型，并结合模糊C均值聚类算法对化工生产过程异常数据进行检测...

基于故障相关变量因果关系分析的工业过程故障根因诊断 摘要提出了一种数据驱动的故障根因分析方法，旨在通过数据处理和可解释相关性分析，准确识别系统故障的根本原因。首先，采用基于神经网络的变量挑选方法，通过深度学习技术自动挑选出与故障相关的关键变量，以提高数据的有效性。随后，运用沙普利加法解释...
基于DLNS-LLE和LSSVM参数优化的工业过程故障诊断 摘要针对实际工业生产过程中数据的非线性、高维度等特征导致的故障特征难以提取、故障诊断率低的问题，提出将双局部近邻标准化（Double Local Neighborhood Standardization，DLNS）与局部线性嵌入（LLE...
基于深度强化学习的多充电器部分充电策略 摘要在大规模无线可充电传感器网络（WRSN）中，为了解决可分离充电模式下移动充电车（MCV）充电效率低下的问题，提出一种多充电器部分充电策略（PCSMC），以避免由于等待传感器节点进行完全充电而导致剩余能量低的节点失效。首先将充电时长这...
面向机器人打磨的线激光三维测量系统设计 摘要针对机器人自动化打磨生产需求，设计线激光三维测量系统。以上位机为控制核心，选用线激光发生器与工业相机组成视觉采集模块，工业机器人作为执行机构。自主实现相机参数标定；研究线激光中心线提取算法，结合直线拟合、矩阵奇异值分解、平面拟合等数...
钯薄膜光纤光栅氢气传感器的研究 摘要在长距离管道输氢过程中，氢泄漏的精确本安监测是氢能安全输送的关键。基于光纤布拉格光栅（FBG）传感技术，采用磁控溅射方法溅射钯金属氢敏薄膜，实现了氢泄漏传感器的制备。在此基础上，首先开展光纤光栅腐蚀前、后光栅波长漂移对照实验，结果表...
管道缺陷超声导波检测信号降噪效果研究 摘要为了提高管道缺陷超声导波检测精度，针对管道缺陷的超声导波检测信号降噪效果进行研究。通过对管道缺陷开展超声导波仿真实验，利用经验模态（EMD）、小波分析、匹配追踪等方法，比较超声导波管道检测信号去噪增强方法的性能。采用EMD自适应降噪...
超临界二氧化碳嘴流特性试验研究 摘要为保障油田井下精细分层注CO2驱油的注入效果，对研发的分层注入工作筒气嘴进行超临界CO2井下嘴流特性试验模拟。搭建超临界CO2气嘴评价试验装置，通过试验验证嘴径、温度、嘴后压力和不同含水率对气嘴节流特性的影响。分析结果可为优化井下气...
缆控智能注聚系统的研发与应用 摘要目前海上油田注聚工艺以单管分层注聚工艺为主，测调时需要钢丝作业配合，存在测调效率低、受井斜限制等问题。因此，提出一种适用于海上油田的缆控智能注聚系统设计方案，该系统完井时采用单芯钢管电缆与各级井下智能注聚测调工作筒连接，解决了井斜超...
基于1D-CNN的油田注水泵振动故障智能诊断及应用 摘要针对油田无人值守站点注水泵故障智能诊断的问题，提出了一种基于一维卷积神经网络（1D-CNN）的振动信号故障诊断模型。利用1D-CNN对时域信号特征进行提取和重组，将重组信号作为故障诊断模型的输入并进行故障分类。研究结果表明，基于1D...
融合机理分析与数据驱动的深水浮式生产平台运动姿态在线实时预测 摘要当前对于浮式生产平台运动姿态的计算大多采用时域耦合分析方法，无法做到姿态实时预测。针对这个问题，提出一种融合机理分析与数据驱动的深水浮式生产平台姿态在线实时预测方法，对浮式生产平台位移等运动姿态进行实时预测。使用该方法可以计算获得浮...
融合小波阈值降噪和INFO-LSSVM算法的化工过程参数预测 摘要针对化工过程非线性、时滞性高的实际问题，以某氨合成工段为研究对象，首次提出基于小波阈值降噪的向量加权平均算法（INFO）优化最小二乘支持向量机（LSSVM）的氨合成塔预测方法INFO-LSSVM，将小波降噪理论与INFO-LSSVM...
基于GIS的数字化测量技术在矿山储量动态监测的应用 摘要目前常规的矿山储量动态监测方法无法准确判断矿山储量分布路径，导致得到的参数误差较大、监测准确率较低。为此，深入研究数字化测量技术在矿山储量动态监测中的应用效果，借助数字化测量分析手段得到矿体的真厚度、铅直厚度和矿体水平厚度参数，并建...
基于Cuk变换的MCR-WPT系统阻抗匹配研究 摘要在分析无线充电系统的基础上，在发射端检测电流电压相位并加入锁相环调整系统频率，使系统处于谐振状态，提升系统的传输效率。同时，为满足无线充电系统在不同负载阻值下都具有较高效率，在负载端接入Cuk变换器并采用PID控制策略实现系统恒功率...
基于PLC的核电站一回路水化学监测自动取样系统设计 摘要为了及时、便捷、无污染地获取核电站一回路水质样品，提高水质监测效率，设计了基于PLC的核电站一回路水化学监测自动取样系统。首先对自动取样系统工艺组成进行分析，提出功能需求，设计由现场层、过程层和管理层构成的总体方案，然后介绍各层级硬...

水下控制模块信息安全测试技术研究 摘要水下控制模块是保障水下生产系统与上部平台正常通信的核心设备，对于应用于我国浅水海域的水下控制模块，有效验证其信息安全功能至关重要。电磁兼容性是评估信息安全功能的重要内容，一方面要求设备在正常运行过程中对所在环境的其他设备造成的电磁干...
智能料位控制机构的设计及在流化床干燥己二酸中的应用 摘要针对现有内热式流化床溢流口高度为固定高度或手动调节方式的现状，设计了一种流化床床层高度自动调节的智能料位控制机构，可对流化床溢流口高度进行智能调节。该智能料位控制机构可实现DCS远程自动无极调节，并将溢流口高度精确地反馈至DCS，增...
基于YOLO的油气管道周界安防系统设计 摘要针对损坏油气输送管道这一问题，提出基于YOLO的油气输送管道周界目标检测和定位算法。在YOLOV5检测器基础上，引入SE注意力机制，采用CIoU函数替换GIoU，对颈部网络进行了改进，从而形成YOLOV5s-SE检测网络。用摄像头采...

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