多学科交叉融合课程的建设——以过程装备控制技术课程为例

加强多学科交叉融合课程的建设,是高校培养高质量复合型创新人才的重要保障。过程装备控制技术课程内容涵盖了机械工程、控制科学与工程、化学工程、信息与通信工程等学科知识,属于典型的多学科交叉融合课程。针对该类课程知识点多而分散、内容广而抽象、理论难以联系工程实际等教学共性问题,考虑过程装备与控制工程专业特色,探索积极有效的多学科交叉融合课程的教学和实践方案,包括提炼课程教学目标、精选教学内容、探讨“任务引领式”主题教学模式、设置多学科知识交叉融合的综合作业和实验、打造多元化全过程考核方式等。实施结果表明,上述方案可为深化多学科交叉融合课程建设、引入研究性教学模式、培养学生创新思维和实践能力等方面提供有益参考。

先进控制技术及应用第四讲模型预测控制及其工业应用

在介绍模型预测控制的特点之后，系统地阐述了多变量协调预测控制的基本原理，仿真实例说明了该算法的有效性，最后以大型炼油企业ＦＣＣＵ

先进控制技术及应用 第一讲 工业生产过程的先进控制

从工程实践的观点出发，介绍先进控制的发展现状、核心内容、工程实践方法及面临的挑战性问题。

工业控制计算机系统中的语音合成技术

探讨了实时工业控制计算机系统中的语音合成技术。在分析这类系统的特点和基本要求的基础上，提出了实现语音合成的一般方法，并详细地描述了文中所研制的一种智能语音卡的结构和设计原理。该卡采用高性能语音处理器和单片机，具有多种功能，能满足工业控制计算机系统的实时性要求。

基于异步优势演员-评论家的交通信号控制方法

针对现有基于深度强化学习的交通信号控制方法的模型学习和决策成本高的问题,提出基于异步优势演员-评论家(A3C)算法的单交叉口交通信号控制方法.在模型输入端分别从交叉口和车道2个不同维度构建车辆权重增益网络,对采集的车辆状态信息进行预处理.设计新的奖励机制,提出融合车辆权重增益网络的A3C算法.基于微观交通仿真软件SUMO的仿真测试结果表明,相比于传统的交通信号控制方法和基准强化学习方法,所提方法在低、中、高3种不同的交通流量状态下,均能够取得更好的交通信号控制效益.

面向风电机组转速量测信号缺失的弹性控制策略研究

随着风能利用规模的不断增长,风电机组通信系统的脆弱性逐渐暴露,通信链路中时常出现一些故障或拒绝服务攻击,导致量测信号缺失。针对风电机组中转子转速量测信号缺失的问题,提出一种切换型弹性控制策略。首先,建立风电机组系统动态及故障/拒绝服务攻击模型;然后,设计神经网络观测器用于补偿故障/攻击造成的转子转速量测信号缺失;最后,设计切换型弹性控制策略以缓解故障/攻击影响,并基于FAST软件中1.5 MW风电机组进行实验验证。实验结果表明,所提弹性控制方案对于减轻故障/攻击影响、保证转子转速输出跟踪性能、延长风电机组正常使用时间具有显著的优势。

工业以太网关键技术初探

分析了工业企业综合自动化网络体系结构及其组成现状 ;根据以太网技术的优势 ,结合工业现场控制的特点 ,提出适用于工业以太网的关键技术及其解决方案 ,并因此探讨了今后现场总线技术的发展方向 .

过程控制中的软测量技术

本文对过程控制中的软测量技术进行了综述，从建立软仪表的方法、影响软性能的因素以及软仪表的在线校正和工业应用等方面进行了详细讨论，对其发展作了简要的展望．

预测函数控制及其在工业电加热炉中的应用

首先介绍并分析了预测函数控制方法的主要思想和特点，讨论了相应的控制器参数设计方法。进而针对典型的一阶时滞系统，给出了具体的预测函数控制器设计方法，并应用于一工业电加热炉对象的温度控制系统，取得了很好的控制效果。结果表明预测函数控制是一种具有较好控制精度，较快跟踪速度。

基于软PLC技术的磨矿过程运行控制系统及实验

为解决具有综合复杂特性的磨矿生产过程运行控制实验研究的难题,开发了由运行监视子系统、运行控制子系统、虚拟执行机构与检测装置和虚拟对象子系统组成的运行控制半实物仿真系统.本系统采用软PLC技术构建的嵌入式控制器实现实时运行控制,采用基于C sharp语言开发的过程监测软件进行在线监测,并集成执行机构与检测运算模型和虚拟过程对象,具有实时性高、移植性好、面向工业实际等特点.基于运行控制实验系统的结果表明,该系统能够为运行控制方法的研究提供一个高效、便捷的验证环境,为运行控制算法的进一步工业应用奠定基础.

先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略

系统地阐述了预测函数控制的基本原理，并针对一阶过程和一阶加纯滞后过程给出了相应的控制算法。仿真和工业应用结果表明：预测函数控制具有良好的抗干扰能力和跟踪效果。

基于以太网的工业控制网络实时通信模型研究

在以太网上层增加实时通信协议,可以改善以太网的确定性和实时性问题。这里在交换式以太网的基础上,介绍了一种实现实时通信的实时通信模型——令牌/生产者/消费者通信模型。

先进控制技术及应用 第三讲 软测量技术及其应用

采用计算机技术，构建合适的模型，用来推断估计不可在线测量的变量，已成为先进控制策略的重要内容。本文介绍软测量建模方法。

工业控制实时数据库的研究

工控实时数据库是数据库技术的一个重要应用领域。本文对工控数据库所涉及的技术问题，即数据库的要求分析，数据模型的建立，数据库的设计和实现诸问题进行了阐述，并提出相应的技术措施和实例。

基于车辆检测技术的智能交通控制器设计

针对复杂多变的交叉路口交通流信号灯控制问题设计了一种基于感应式车辆检测技术的多相位智能交通控制器.该控制器支持6种控制算法,可实现8种工作模式,能满足大部分复杂类型交叉路口的控制需求.同时,控制器具有绿冲突和故障检测功能,以及在故障情况下的降级处理机制,从而在最大程度上保证交通的安全和畅通.提出了一种基于车辆等待长度的单路口多相位交通信号灯自适应控制策略,该算法在保证交通畅通的情况下,使车辆延误时间尽可能的短.该控制器目前已在杭州等地进行了实际应用,结果令人满意.

OPC在工业过程控制中的应用

OPC技术是OLE在过程控制中的应用。本文介绍了现场总线技术背景下,OPC技术的产生和发展,以及其在过程控制中的应用,同时分析了OPC技术的未来发展。

先进控制技术及应用 第二讲 过程数据校正技术

将过程数据校正工作分为过程数据的分类、测量网冗余度分析、过失误差检测和数据协调四个部分，分别介绍了这四部分的基础知识和研究概况，并举实际例子说明了数据校正技术在化工过程中的应用。