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基于LabVIEW和Web技术的水处理远程在线监控系统被引量：11: 2012年; 随着水处理工艺的发展,相应的控制系统成为保证处理后水质、提高工作效率的关键。详细描述了在线与远程监控水处理控制系统的实现。利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,通过SIMATIC.NET建立OPC服务器与西门子S7-300 PLC的连接;以SQL Server为后台数据库,实现数据采集与设备控制;并通过LabVIEW内嵌的Web工具将系统发布至互联网,实现了异地远程在线监控;采用GSM无线通信模块,利用手机短信方式查询系统实时数据,使系统在出现故障时能够自动通知高层管理人员。应用表明,该系统运行稳定可靠,能较好地实现水处理过程的集中和远程监控。; 熊伟丽汤斌斌陈敏芳徐保国; 关键词：水处理 LABVIEW OPC服务器远程监控

改进仿射传播聚类的LS-SVM多模型建模方法被引量：1: 2014年; 多模型建模方法通常比单一模型建模方法适用范围更广、效果更佳,但也存在着因模型选择失当而导致发生错误,为解决该问题,提出了一种新的建模方法。该方法先用仿射传播聚类算法实现数据聚类,并由最小二乘支持向量机建立各子模型。多模型预测时需知道待测样本对子模型的归属情况,则采用K近邻算法并结合隶属度阈值来进行判断。当待测样本对某子模型的隶属度大于阈值时,就由该子模型进行预测:若对所有子模型的隶属度均小于阈值时,则由K近邻算法从训练样本中选择与该待测样本相似的样本组成相似样本集,再采用最小二乘支持向量机建模并对该点预测。将其应用于青霉素发酵软测量建模中,并与其它方法比较,结果显示该方法是可行有效的,且能有效地克服当前一些多模型建模方法存在的不足。; 熊伟丽张乾徐保国; 关键词：最小二乘支持向量机 K近邻算法青霉素

一种模糊自适应PID控制在溶解氧中的应用被引量：4: 2013年; 针对污水处理过程的非线性、不稳定性和不确定性,将活性污水处理系统非线性数学模型转换为参数有界的变参数正则状态方程,并对系统模型进行了可控性与稳定性分析,提出了一种基于混沌遗传算法优化的模糊自适应PID控制器。通过仿真实验表明:CGA法提高了种群个体的多样性,有效地避免了"早熟"和局部最优现象;优化后的控制器在超调量、上升速度、稳定时间等性能上得到明显改善。; 汤斌斌陈敏芳熊伟丽徐保国; 关键词：溶解氧

基于改进差分进化算法的非线性系统模型参数辨识被引量：15: 2014年; 针对非线性模型的参数估计寻优较为困难的问题,提出一种基于改进的差分进化算法的非线性系统模型参数辨识新方法。通过引入一个自适应变异率,随着迭代的进行自适应调整缩放因子,从而在初期保持种群多样性以避免早熟,并在后期逐步降低变异率,保留优良信息,避免最优解遭到破坏。交叉概率采用动态非线性增加的方法,提高了收敛速度。为了验证算法性能,针对几类典型的非线性模型参数辨识问题进行了仿真研究,并将其应用于一类发酵动力学模型参数的估计中。结果表明改进算法的参数辨识精度高,收敛速度也比较快,有效提高了模型建立的精度与效率,为解决实际系统中参数估计问题提供了一条可行的途径。; 熊伟丽陈敏芳张乾徐保国; 关键词：差分进化算法非线性系统参数辨识发酵过程

混沌最小二乘支持向量机及其在发酵过程建模中的应用被引量：12: 2013年; 针对青霉素发酵过程的参数检测存在不确定因素,提出一种基于混沌最小二乘支持向量机的青霉素浓度预测方案。采用混沌优化算法对最小二乘支持向量机参数进行寻优,建立了一种混沌最小二乘支持向量机模型。首先,利用该模型对两种常规非线性函数曲线进行了仿真回归,结果表明,算法具有良好的建模精度;其次,基于Pensim仿真平台,运用文中方法预测青霉素发酵过程的产物量,实验仿真表明混沌优化算法具有良好的全局优化性能,在参数选择中可以有效避免陷入局部最小值,基于混沌优化的最小二乘支持向量机具有较高的建模精度。; 熊伟丽姚乐徐保国; 关键词：混沌最小二乘支持向量机青霉素

运用改进差分进化算法辨识Hammerstein模型被引量：4: 2013年; 针对非线性系统Hammerstein模型,利用差分进化算法对非线性模型进行参数辨识,将非线性系统的辨识问题转化为参数空间上的函数优化问题。为了增强差分进化算法的辨识性能,采用一种自适应变异差分进化算法,即引入一个自适应变异率,随着迭代的进行自适应调整缩放因子,从而在初期保持种群多样性避免早熟;在后期逐步降低变异率,保留优良信息,避免最优解遭到破坏。最后通过仿真对比实验表明,改进的差分进化算法比基本差分进化算法精度更高、非线性辨识能力更强。; 熊伟丽熊伟丽陈敏芳王肖; 关键词：差分进化算法自适应变异非线性系统辨识 HAMMERSTEIN模型

基于FCM的青霉素发酵分时段统计建模及监控被引量：2: 2013年; 对间歇过程进行实时监测具有重要的现实意义,传统的多向主元分析方法(MPCA)是用单一的统计模型来表现原始数据的信息,没有考虑到大多数间歇过程由于操作条件或反应进程的改变,不同操作阶段的数据动态特性会不同,同一操作阶段的变量也往往具有高度非线性的特性,因此会导致一些重要信息的缺失。本文针对青霉素发酵过程固有的多时段特性,提出了一种基于模糊C均值算法的分时段过程监控算法,该方法以每个时刻数据矩阵的相似度指标作为聚类输入,以便准确的判断过程特性变化,实现间歇生产过程的阶段划分,进而用MPCA建立多时段过程监控模型,最后再利用相应的统计指标进行过程监测。将该算法应用于青霉素发酵过程的在线监测,实验结果验证了该方法的有效性和可靠性。; 梁小凡熊伟丽徐保国; 关键词：模糊C均值算法多向主元分析

一种发酵过程的分阶段融合建模算法研究被引量：3: 2013年; 针对发酵过程由于外界因素或者反应进程的改变往往具有多阶段性,不同操作阶段动态特性不同,线性化程度也不同,提出一种分阶段多模型融合算法。首先利用模糊C聚类算法将发酵过程分为多个阶段;然后基于量子粒子群寻优的最小二乘支持向量机建立各个阶段对应的子模型;最后根据预测样本到聚类中心的模糊隶属度作为加权系数,将得到的子模型融合输出。文中利用Pensim仿真平台数据,将提出的算法应用到青霉素发酵过程的软测量建模过程,结果表明此方法具有较高的预测精度和良好的泛化能力。; 熊伟丽王肖徐保国; 关键词：最小二乘支持向量机

青霉素发酵过程的2DPCA建模及监测被引量：1: 2014年; 针对多向主元分析(multi-way principal component analysis,MPCA)算法用于间歇过程实施监控时需要将三维数据转换为高阶的二维矩阵,从而易导致算法的计算量大,且会丢失一些有用信息的情况进行了研究,提出了一种新的间歇过程故障诊断方法——二维主成分分析法(2-dimensional principal component analysis,2DPCA)。该算法首先利用各个批次的二维矩阵构造协方差矩阵,进而求得所有批次协方差矩阵的平均值进行建模,大大降低了计算复杂度,运算时间较MPCA缩短了19/20到3/4,且无须占用太多存储空间;同时,2DPCA计算协方差矩阵较MPCA更为准确,取协方差矩阵的平均值能够更加精确地反映不同类型的故障,在一定程度上增强了故障诊断的准确率。最后,通过将所提出的方法应用于青霉素发酵过程的监控中,验证了该算法的有效性和准确性。; 梁小凡熊伟丽杨薇薇徐保国; 关键词：多向主元分析二维主元分析故障监测青霉素发酵

不同温度和底物浓度下黄酒酵母Saccharomyces cerevisiae苏-25发酵过程建模与优化被引量：1: 2013年; 温度在黄酒发酵过程中对黄酒的品质有着重要影响。目前尚没有建立关联黄酒发酵过程中温度对黄酒发酵影响的模型。本研究以黄酒发酵过程中的通用酵母Sacchaaaromyces cerevisiae苏-25为产酒精菌株,以葡萄糖为底物,系统研究了不同温度(22℃,26℃,30℃)和不同起始底物浓度(100 g/L,150 g/L)下,黄酒酵母发酵过程中底物浓度、酒精生成和生物量的动态变化,并建立了黄酒酵母发酵过程动力学模型,同时基于四阶龙格库塔法和最小二乘法模拟了不同情况下的发酵过程。结果表明,发酵初期较高的温度有利于细胞的生长,而产酒精阶段,较低的温度则有力与酒精的积累,本研究所建立的模型可以对试验数据较好的仿真拟合。该模型的建立为黄酒发酵过程的优化控制和批次稳定性提供了初步的理论基础。; 刘登峰熊伟丽徐玲姜丽华张洪涛胡建华徐保国; 关键词：黄酒酵母发酵过程

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中国博士后科学基金(2012M511198)

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机构

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