基于神经网络的直流电机模型辨识及应用

为了提高控制系统的控制性能,实现自适应控制,提出了一种基于神经网络模型的参数辨识方法.首先,为一台未知参数的直流电机设计了基于DSP(数字信号处理器)的控制器,再通过采集卡获取大量的实时观测数据,然后对数据进行预处理,将预处理后的数据按照神经网络辨识的原理完成模型辨识.通过比较直流电机实际阶跃响应与模型阶跃响应,对辨识模型进行检验,最后设计了该系统的PI校正装置.结果表明该方法可操作性强、辨识精度高、应用性强.     

GM（1,1）的直接建模法及其应用

在指出ＧＭ（１，１）常规累加方法两项缺陷的基础上，提出了ＧＭ（１，１）的直接建模方法，并介绍了其模型参数的一元线性回归辨识方法。实例表明，直接建模方法要明显优越于累加建模方法，是研究、分析环境系统的一种新的实用方法。     

运用正弦扫频实现电动振动台模型的频域辨识

目的研究以电动振动台为典型设备的相关振动试验装置的频域辨识技术。方法通过分析电动振动台数学模型,采用正弦扫频试验方法,进行全频带振动台空台面正弦扫频,并对所获得的时域正弦扫频数据进行频谱分析,进而获得系统的频率数据,再运用复数域上的最小二乘拟合算法,完成振动台模型传递函数的辨识。结果通过某型电动台空台面试验,对一组实测数据进行辨识,辨识出的电动振动台模拟与真实模拟一致。结论通过该方法并合理选取模型结构,能够很好地辨识出振动试验装置的模型。     

厌氧反应器系统动力学模型构建方法学研究

以系统动力学的基本概念、方法为基础提出了存在于变量之间的3种基本关系模式,并在此基础上提出针对复杂系统的分块建模理论.将以葡萄糖为进水基质的厌氧反应器划分为3个子系统.确定了该系统的系统结构图,在此基础上构建厌氧消化系统的SD模型.根据分块建模的优势及特点,对模型中的3个子系统采用不同的计算方式,通过对比模拟结果表明,SD模型静态模拟结果与实验数据、传统结构模型模拟结果之间的误差<10%,动态模拟结果与实际趋势一致,说明SD模型的模拟结果是可信的.根据其特性,对取消物化子系统的简化模犁的模拟结果进行分析,表明根据不同的研究目的,选择合适的模型结构是必要的,采用系统动力学的分块建模方法有利于模型的简化与升级、减少计算量、提高模型的计算速度.     

含能材料反应釜温度模型仿真辨识

目的验证一种基于遗忘因子最小二乘法(FFRLS)的含能材料反应釜温度预测模型辨识方法的正确性和有效性。方法首先利用基于机理建模方法对系统模型进行分段处理,并得到其具体结构,然后结合历史数据,利用FFRLS对系统模型参数进行辨识,最后得到含能材料反应釜温度仿真模型。结果在Matlab仿真平台上对该方法的正确性和有效性进行验证,模型参数慢时变状态下该方法辨识参数的模型参数均方根误差(RMSE)皆小于10%,模型参数突变状态下,参数RMSE最小为5.89%,最大为18.69%。结论该方法能准确、有效地对含能材料反应釜温度模型进行辨识。     

内陆水体水质参数遥感反演集合建模方法

以微山湖为研究对象,利用2015年6月11~13日获取的实测高光谱和水体叶绿素a浓度、总悬浮物浓度和浊度数据,构建3种水质参数遥感反演常用的经验模型和PSO-SVM模型并进行精度评价,确定参与3种水质参数集合建模的反演模型,分别利用以熵权法(EW-CM)、集对分析法(SPA-CM)为代表的确定性集合建模方法和以贝叶斯模型平均(BMA)为代表的概率性集合方法构建反演3种水质参数的EW-CM、SPA-CM和BMA集合模型.通过贝叶斯平均方法获取各模型和BMA集合模型反演3种水质参数的不确定性区间,对比3种水质参数各模型和集合模型反演结果.结果表明:(1)确定性集合模型中SPA-CM模型精度整体高于EW-CM模型;(2)BMA概率性集合模型建模精度整体上要优于SPA-CM和EW-CM集合模型,验证精度稍低于SPA-CM模型,和EW-CM模型相当;(3)概率性集合建模可以给出集合模型和各模型反演水质参数的不确定性区间;(4)确定性和概率性集合模型可以综合各模型信息,使得集合模型同时具有较高的建模和验证精度,降低单一模型反演水质参数的不确定性,并在一定程度上提高水质参数反演精度.     

用神经网络辨识化学强化一级处理系统

运用实验室得到的数据为样本 ,选取了CODCr和絮凝剂投加量为指标 ,采用三层结构的神经网络 ,利用Matlab的神经网络工具箱中的批处理梯度下降法对CEPT系统经行辨识。辨识结果表明 :模型的预测值与实测值的平均误差在 3 .7%左右 ,具有较高的精度。同时 ,该模型还具有适应性强 ,使用方便 ,高效的特点 ,为CEPT系统的在线实时控制提供了一条有效的途径。     

某离心机模型辨识与仿真

目的辨识某离心机的加速度控制模型,并开展控制系统仿真和优化。方法实测某离心机运行时的转速、电压、电流等,对保载和加速状态的电流进行拟合,进而分析保载阻力、等效转动惯量等模型参数。建立离心机加速度控制系统Simulink仿真模型,进行仿真试验。结果基于辨识的模型参数进行仿真的结果与真实系统试验的结果很接近,为控制系统优化、各种试验能力和误差预估提供了可信的模型。结论采用的辨识方法可行,辨识的参数正确,离心机仿真模型运行快速正确,可供相关离心机辨识和仿真参考。     

GM（1,1）模型参数辨识新法及其应用

介绍了ＧＭ（１，１）模型参数的辨识方法，并应用该方法进行了某地ＣＯＤ排放量时间序列的ＧＭ（１，１）建模。结果表明，这种方法等价，等效于传统建模方法，具有简便易行、预测精度高的特点。由于其简捷、高效，而显示出这种方法独特的优越性和广泛的实用性。     

数据清洗对污水处理厂生物建模可靠性影响研究

为应对污水处理厂出水水质要求的不断提升,通过生物建模技术降低污水处理厂碳源、除磷药剂投加量,实现达标排放同时降低运营成本已成为必要手段.然而,数据质量是影响模型可靠性的关键因素.为提高建模数据质量,本研究在生物建模过程中提出了系统性3步清洗方法：统计分析法标定可疑数据;物料平衡计算法剔除大误差并闭合流量平衡;污泥特征分析法修正污泥组分.应用该方法成功对天津宁河芦台桥北污水处理厂2019年1—7月历史水质数据、SCADA在线流量数据及补充采集的3日水质数据实现有效的清洗,并完成基于Biowin-ASDM活性污泥模型的生物建模案例研究.通过与直接利用原始数据进行模拟拟合的对比结果表明,应用清洗后的数据进行建模可有效提升模型可靠性,不但校正参数趋于合理,更可实现生化段主要污染物TSS、TCOD、TN、TP去除率的模拟误差≤3%.     

基于模拟-优化方法的地下水污染源溯源辨识

以抚顺市某煤矸石堆放场为研究区,根据研究区的实际条件建立地下水污染质运移模拟模型,预测地下水污染质未来时空变化特征.基于正演预报结果构建了假想例子,应用模拟-优化方法对地下水污染源源强及场地的渗透系数进行反演识别.为减小优化模型反复调用模拟模型所产生的计算负荷,分别采用Kriging方法和BP神经网络方法建立了模拟模型的替代模型.最后运用模拟退火法求解优化模型,得到反演识别结果.研究表明：应用Kriging方法建立的替代模型输出结果的平均相对误差为0.3%;应用BP神经网络方法建立替代模型的输出结果平均相对误差为1.5%,应用两种替代模型对污染源源强识别的相对误差均小于0.5%,对场地两个参数分区渗透系数识别的相对误差均不大于5%.综上,应用Kriging方法建立的替代模型精度高于BP神经网络方法,利用基于两种替代模型的模拟-优化方法对污染源源强和渗透系数进行同步识别精度可以满足实际需求,是有效可行的.     

地下水有机污染源识别技术体系研究与示范

地下水有机污染点多面广、污染源不清、治理难度大,如何从源头上控制污染源,减少污染源对地下水的威胁,是地下水污染控制和治理的关键.以典型污染场地为例开展有机污染源辨识研究,建立地下水有机污染源识别技术体系,并应用于典型污染场地地下水有机污染源的识别.在掌握污染场地地质、水文地质条件的基础上,从大量地下水分析化验数据中,确定污染场地特征污染物为四氯化碳,建立污染场地溶质运移模型,并结合单体同位素技术,通过模型反演和同位素溯源,确定了典型场地有机污染源的分布、污染现状,并对识别出的潜在污染源进行调查和土壤取样分析,结果表明,辨识出的两个历史污染源位置、污染物浓度分布结果可靠,为地下水污染治理提供了依据.     

洞庭湖垸外灾害风险区湖洲高效生态农业模式研究

为了协调好防灾减灾与湖洲农业综合开发的关系,运用灾害学和循环经济学以及农业、林业、牧业、水产、生态、系统工程等科学交叉的理论与方法,将灾害防控技术体系、农业生产方式与高效生态农业结构的优化机理融为一体,设计了湖草洲畜、禽、鱼一体化开发的灭螺治鼠防洪技术集成模式,荻芦洲荻、芦、林、牧、农一体化开发的灭螺治鼠抗洪技术集成模式。并分别在典型区域进行了示范,试验表明：与传统农业生方式相比,生态、经济、社会三大效益十分显著。同时致力于湖洲农业产业化,认为在建设好优势农产品生产基地的基础上,大力发展与之相配套的产品加工等商品服务体系和市场体系,促进荻、芦、林、牧等产品精、深加工,延伸产业链,提高产品附加值,从整体上提高湖洲高效生态农业模式的综合效益,使之成为湖区农业经济的新增长点。     

鸭绿江(丹东段)水污染控制系统规划研究

鸭绿江是中朝两国的界河,是沿江两国人民生活和生产的主要水源。下游河道长233km,可分为各具特点的三个江段:上段由浑江至水丰电站,为水库淹没区;中段由太平湾电站至马市为河流段;下段由马市至江海分界线为感潮河口段,该段长约55km,潮流界在东尖头处,距江口27km。下段中,由大沙河口开始承纳中朝两国沿岸工矿、城镇排放的大量污水,使宽阔(干流宽度为1～3km)江面的沿岸两侧形成了二条明显的岸边污染带,中方江桥处污染带宽达200m左右。从目前和未来都不能满足水产养殖和旅游的要求。本研究的目的是为经济有效地改善鸭     

河流水质系统灰色模型的识别、模拟和应用

借助于灰色系统理论的思想和方法可以构造河流水质灰色模型,根据实测水质资料可以识别出河流水质灰色模型中的最优灰参数,在此基础上,可以对河流水质系统进行灰色模拟。灰色模拟考虑了实际河流水质系统中客观存在的不确知因素和偶然因素影响。本文概述了河流水质灰色模型的构造、河流水质灰色模型的研究意义、河流水质灰色模型的灰参数识别、河流水质系统的灰色模拟及其在四川沱江水质系统模拟中的应用。     

两相颗粒污泥UASB结合离子交换工艺及模型化研究

运用两相颗粒污泥ＵＡＳＢ反应器结合离子交换（ＴＰ－ＵＡＳＢ－ＡＥ）新工艺处理配制葡萄糖废水取得了容积有机负荷达６２ｇ／（Ｌ·ｄ）,ＣＯＤ去除率为９１．５％的高效能和过程高稳定性。对ＴＰ－ＵＡＳＢ－ＡＥ工艺的各个单元均建立了反应器级的控制数学模型,并实现了整体工艺的系统模型化控制,其系统模型化计算结果与实验结果的平均相对误差为２．２％。运用系统控制模型可对工艺过程进行精确和方便的调节,也是工程放大设计和自动化控制的基础。     

Bayes理论在河流水质模型参数识别中的应用

参数识别是水环境数学模型建模的重要步骤.在实际模拟过程中,往往难以获得理想的数据进行模型参数识别.充分利用研究者已有的经验,可在一定程度上减少模拟过程的风险.Bayes理论为把研究者的经验或前验信息纳入到水质模拟提供了一个定量手段.采用离散Bayes理论的基本方法,以国内某河段实际监测数据为基础,完成了模型的参数识别过程,并对识别结果进行了分析.验证结果表明,采用Bayes理论获得的参数识别结果能够达到模型验证的要求.     

基于系统动力学的安全经验仿真试验研究

为了指导企业的安全监管部门和人力资源部门制定有关企业人员变动的相关安全措施,以使员工个体和企业安全经验增强,达到降低安全生产事故的目的。运用系统动力学方法和Vensim软件,建立了安全经验与员工人数关系的仿真模型,对企业员工雇佣率和十万人死亡率这两个调控变量分别采取不同的参数进行仿真试验,设计了6种仿真试验方案,从安全经验微观的员工个体总有效经验和宏观的企业平均安全经验两个角度,对安全经验随着企业员工雇佣率和十万人死亡率这两个因素变动的趋势进行了分析和预测,从而得出企业降低员工死亡率是根本,控制新进员工人数的同时选择安全经验丰富的员工进厂,对企业提高宏观和微观的安全经验都有着积极深远的影响。