信息检索综合检索报告

1、广西科技大学鹿山学院课程题目： 信息检索综合报告 指导教师： 廖 萍 班 级： 楼宇102 姓 名： 基哥 学 号： 成绩评定： 指导教师签字： 2013 年 5 月 22 日信息检索综合检索报告课题：基于GA的多重时滞辨识方法研究及其在碳分过程中的应用检索词（关键字）：GA、多重时滞、碳分过程1、 课题研究的目的和意义在长流程生产过程中,由于多重大时滞特性的存在,使得系统输出量不能及时反映系统输入设定值和控制信号变化。即使调节器和调节机构没有时间延迟,也需要经过生产过程具有的多重纯滞后时间以后,才引起被调量变化,使之受到控制。由于调节作用不及时,导致系统输出超调量大、调节时间长、系统过渡过程

2、品质变坏、运行稳定性降低,直接影响到控制系统品质和产品质量,造成能源与资源浪费。所以,多重时滞辨识方法研究是长流程生产过程多重大时滞控制系统的重要研究方向。遗传算法(GA)是一种基于生物进化理论的优化方法,具有并行性、且对寻优函数的连续性和可微性没有严格的要求。论文将其应用于长流程生产过程多重时滞参数辨识,利用GA个体编码和目标函数设计的特点,将多重时滞辨识问题转化为最优化搜索问题,基于生产过程输入输出数据,在时滞参数可行解空间对未知时滞参数进行高效并行搜索,获得时滞参数的最优估计。并通过MATLAB仿真,研究了GA操作参数对时滞辨识精度和时间复杂度的影响。在深入了解氧化铝生产连续碳酸化分解过

3、程反应机理和工艺特点的基础上,建立了连续碳分过程各槽CO2气体通入量与各槽分解率之间的动态数学模型。针对连续碳分过程多重大时滞特性,将提出的基于GA的多重大时滞辨识方法应用于动态模型未知时滞参数辨识,并通过现场采集的输入输出数据,验证了辨识结果的正确性。2、 课题的归属学科及研究内容对该课题进行分析，该课题是研究长流程生产过程多重大时滞控制系统的重要研究方向。属于机械工程。3、 查询年代的范围及原因以及语种选择1.中文科技期刊数据库（维普）（1989至今）：中文科技期刊数据库涵盖自然科学、工程技术、农业、医药卫生、经济、教育和图书情报等学科的8000余种中文期刊数据资源，包含了1989年至今的

4、8000余种期刊刊载的1370余万篇文献，并以每年150万篇的速度递，且全面解决了文摘版收录量巨大但索取原文繁琐的问题。 2.中国学术期刊网络出版总库（CNKI）（1981至今）：中国学术期刊网络出版总库是由清华大学学术期刊电子杂志社和清华同方知网技术有限公司承担的中国学术期刊网络出版总库，是国家“十一五”重大网络出版工程中国学术文献网络出版总库的最重要组成部分，其“雏形”是清华大学于1995年创办的中国学术期刊(光盘版)和在1999年全文上网的中国学术期刊全文数据库。经过十余年的发展，今天的中国学术期刊网络出版总库已经脱胎换骨，截至2006年9月30日，已收录期刊总数7556种，其中学术类期

5、刊6624种，核心期刊、重要评价性数据库来源期刊收全率为99%，文献收全率为99.9%，总文献量达2100多万篇。目前，其网络出版时间相对各刊物纸制出版时间滞后平均不超过两个月，日均新增文献逾万篇。 3. 万方数据库（1988至今）：万方数据库是由万方数据公司开发的，涵盖期刊，会议纪要，论文，学术成果，学术会议论文的大型网络数据库。也是和中国知网齐名的中国专业的学术数据库。开发公司万方数据股份有限公司是国内第一家以信息服务为核心的股份制高新技术企业，是在互联网领域，集信息资源产品、信息增值服务和信息处理方案为一体的综合信息服务商。 4. 语种选择：中文、英文4、 中英文检索式中文检索式：1.“

6、GA”与“多重时滞”2.“GA”与“碳分过程”3.“多重时滞”与“碳分过程”4.“多重时滞”或“碳分过程”英文检索式：1. “GA”and“Multiple delays”2. “GA”and“Carbon process”3. “Multiple delays”and“Carbon process”4. “Multiple delays”or“Carbon process”5、 参考资源和检索工具中国国家知识产权局、中国专利信息网、美国(专利与商标局PTO)专利数据、欧洲专利数据库、CNKI中国优秀硕士学位论文全文数据库、CNKI中国博士学位论文全文数据库、 中国学位论文全文数据库（万方）、

7、中国学术会议论文全文数据库(万方)、CNKI中国重要会议论文全文数据库、国家科技成果网、美国商务部国家技术情报服务局、中国标准服务网、中国标准网、国际标准化组织（ISO）等。六、文献检索1. 中外文数据库（1）文献的检索结果：检索到的文献的具体信息：（2） 文献的检索结果：检索到的文献的具体信息：（3） 文献的检结果：检索到的文献的具体信息：2. 中外专利库文献的检索结果：检索到的文献的具体信息：3. 中外标准库文献的检索结果：7、 分析检索结果课题：基于GA的多重时滞辨识方法研究及其在碳分过程中的应用的核心研究人员是谢永芳，他是中南大学信息科学与工程学院教授，博士生导师。 1993、1996

8、和1999年毕业于中南工业大学（现中南大学）自动控制工程系，分别获得工学学士、硕士和博士学位；1999年至2003年在日本东京国际情报科学研究所、PToPA研究所作为访问学者进行合作研究。2003.7作为引进人才在中南大学从事教学和科研工作，并被聘为副教授，2008年被聘为教授、博士生指导教师。主持和参加了国家863计划、国家自然科学基金、博士点基金、国家发改委重点技术开发专项及厂校合作等20项目的研究和开发；获国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步一等奖1项、二等奖5项；发表论文40多篇。2007年入选教育部新世纪优秀人才支持计划和湖南省高校青年骨干教师培养对象。该课题研究的是在长流程生产过

9、程中,由于多重大时滞特性的存在,使得系统输出量不能及时反映系统输入设定值和控制信号的变化。即使调节器和调节机构没有时间延迟,也需要经过生产过程具有的多重纯滞后时间以后,才引起被调量变化,使之受到控制。由于调节作用不及时,导致系统输出超调量大、调节时间长、系统过渡过程品质变坏、运行稳定性降低,直接影响到控制系统品质和产品质量,造成能源与资源浪费。所以,多重时滞辨识方法研究是长流程生产过程多重大时滞控制系统的重要研究方向。遗传算法(GA)是一种基于生物进化理论的优化方法,具有并行性、且对寻优函数的连续性和可微性没有严格的要求。论文将其应用于长流程生产过程多重时滞参数辨识,利用GA个体编码和目标函数

10、设计的特点,将多重时滞辨识问题转化为最优化搜索问题,基于生产过程输入输出数据,在时滞参数可行解空间对未知时滞参数进行高效并行搜索,获得时滞参数的最优估计。并通过MATLAB仿真,研究了GA操作参数对时滞辨识精度和时间复杂度的影响。在深入了解氧化铝生产连续碳酸化分解过程反应机理和工艺特点的基础上,建立了连续碳分过程各槽CO2气体通入量与各槽分解率之间的动态数学模型。针对连续碳分过程多重大时滞特性,将提出的基于GA的多重大时滞辨识方法应用于动态模型未知时滞参数辨识,并通过现场采集的输入输出数据,验证了辨识结果的正确性。八、再次检索通过检索的结果，可以看出，本次所选的检索式还算合理得出结果数目较少，

11、在中外标准均检索不出所需要的文献，但是中文数据库以及中外专利数据库检索得出的结果数过少，所以扩大范围在进行一次中文数据库的检索。 检索式：1. “多重时滞”与“碳分过程”2. “ 碳分过程”或“碳分过程”3.“Multiple delays”and“Carbon process”4.“Multiple delays”or“Carbon process”文献检索的结果：检索到的文献的具体信息：9、 检索结果文献（1）：【篇名】：基于GA的多重时滞辨识方法研究及其在碳分过程中的应用【作者】：张静.【刊名】：中南大学硕士学位论文【机构】：中南大学！长沙：.【关键字】：多重时滞辨识； 遗传算法； 连续

12、碳酸化分解； 动态模型； 【摘要】：在长流程生产过程中,由于多重大时滞特性的存在,使得系统输出量不能及时反映系统输入设定值和控制信号的变化。即使调节器和调节机构没有时间延迟,也需要经过生产过程具有的多重纯滞后时间以后,才引起被调量变化,使之受到控制。由于调节作用不及时,导致系统输出超调量大、调节时间长、系统过渡过程品质变坏、运行稳定性降低,直接影响到控制系统品质和产品质量,造成能源与资源浪费。所以,多重时滞辨识方法研究是长流程生产过程多重大时滞控制系统的重要研究方向。遗传算法(GA)是一种基于生物进化理论的优化方法,具有并行性、且对寻优函数的连续性和可微性没有严格的要求。论文将其应用于长流程生

13、产过程多重时滞参数辨识,利用GA个体编码和目标函数设计的特点,将多重时滞辨识问题转化为最优化搜索问题,基于生产过程输入输出数据,在时滞参数可行解空间对未知时滞参数进行高效并行搜索,获得时滞参数的最优估计。并通过MATLAB仿真,研究了GA操作参数对时滞辨识精度和时间复杂度的影响。在深入了解氧化铝生产连续碳酸化分解过程反应机理和工艺特点的基础上,建立了连续碳分过程各槽CO2气体通入量与各槽分解率之间的动态数学模型。针对连续碳分过程多重大时滞特性,将提出的基于GA的多重大时滞辨识方法应用于动态模型未知时滞参数辨识,并通过现场采集的输入输出数据,验证了辨识结果的正确性。文献（2）：【篇名】：基于改进

14、GA的多重时滞辨识方法研究【作者】：谢永芳； 张静； 黄灿； 阳春华；【刊名】：中国科技论文【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】：多重时滞； 参数辨识； 改进遗传算法；【摘要】：针对复杂工业过程多重时滞辨识的难题,提出一种改进的遗传算法,采用精英保留、择优交叉、大变异等策略,将其应用于多重时滞辨识,获得多个时滞的最优估计。仿真结果表明基于改进GA的多重时滞辨识方法具有辨识结果更准确,收敛速度快的优点。文献（3）：【篇名】：氧化铝连续碳酸化分解过程多重大时滞系统控制若干问题研究【作者】：黄灿【刊名】：中南大学博士学位论文【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】

15、：连续碳酸化分解过程； 多重大时滞系统； 多重时滞动态反应模型； 解耦Smith控制； 多重时滞参数辨识； 时间对应参数自调整控制； 工艺指标分解； 【摘要】： 氧化铝连续碳酸化分解过程(简称碳分过程)由六个分解槽串联组成,通过控制各槽的二氧化碳气体通入量,实现末槽的分解率要求,以生产出满足一定质量指标的氢氧化铝。由于六个分解槽地域跨度大,每个槽控制点到末槽的距离不同,物料传质所需的时间不同,导致每个槽控制量输出到末槽分解率改变需要几十分钟甚至数个小时,时间长且各不相同,呈现出多重大时滞特性。多重大时滞的存在,造成末槽分解率信息无法实时准确的反馈给控制器,难以实现生产指标的闭环控制。并且多个控

16、制点的设置形成多个回路,不同控制回路间存在关联耦合。当矿源改变或外界干扰引起生产过程稳态工作点改变时,由工人调节到新的稳态工作点需较长时间。长时间的工矿不稳造成生产指标波动大,产品质量不合格。因此,研究碳分过程的解耦控制、时滞参数辨识、时间对应参数自调整控制方法等问题,对企业增产增效,提高企业经济效益具有重要意义。论文在深入分析碳分过程工艺和反应机理的基础上,建立了碳分过程多重时滞动态模型,提出了一种多变量时滞过程的解耦Smith控制方法,基于改进互相关函数和基于时效关联分析矩阵的多重时滞参数辨识方法。在此基础上,针对多重大时滞系统难以闭环稳定控制的问题,提出了时间对应参数自调整控制方法和基于

17、工艺指标分解的分散控制策略,并将其应用到碳分过程实际生产中,取得了较好的效果。论文主要研究工作及创新性成果如下：(1)建立了碳分过程的多重时滞动态反应模型。在分析碳分过程运行机理和生产工艺的基础上,根据工业过程中连续搅拌反应釜的建模方法,基于物料平衡原理建立碳分过程的动态模型,该模型体现了碳分过程关联、多重时滞、非线性的特点。(2)针对实际工业生产中常见的多输入多输出时滞系统,用传递函数矩阵表示输入、输出之间的耦合关系,提出一种基于伴随矩阵的解耦器设计方法。通过对解耦后对象的幅频和相频特性分析,获得对象的简化一阶数学模型。在此基础上,结合Smith预估控制结构闭环特征方程的特点,提出基于But

18、terworth滤波器极点配置原理的PI控制器设计方法。考虑被控过程参数和执行机构等不确定性,分析了系统保证鲁棒稳定性的充要条件。最后通过仿真验证了所提方法的有效性并分析了该方法应用于碳分过程的可行性。(3)为了解决碳分过程的多重时滞辨识难题,分别提出了基于改进互相关函数和基于时效关联分析矩阵的多重时滞参数辨识方法。对于工业过程中受控制信号影响的多个变量,选择一个参考变量,考虑其它各变量和参考变量之间的相关性,基于有固定采样周期的工业现场数据,通过计算两个变量的数据组在不同相对时延对应的互相关矩阵的奇异值,其最大奇异值对应的相对时延即为所求时滞。另一方面,从多重时滞序列的角度出发,考虑由多个变

19、量之间的不同时滞组成的时滞序列对应的数据矩阵,定义时效关联分析矩阵,并用其H。范数定量地描述数据矩阵内部的关联关系,其最大H范数对应的时滞序列即为所求多重时滞。比较分析两种多重时滞辨识方法,将其分别应用于碳分过程多重时滞辨识,在此基础上计算了碳分过程模型参数并校验了时滞辨识结果。(4)针对大时滞系统闭环稳定控制困难的问题,提出了一种时间对应参数自调整控制策略。首先讨论了几类传统方法对滞后时间长达几十分钟系统的控制效果,分析其难以闭环稳定控制的根本原因是时滞很大导致控制量和输出反馈量在时间上严重不对应。通过引入大时滞系统的脉冲响应等效系统,协调控制量和反馈量间正确的时间对应关系,再用脉冲响应等效

20、系统的输出反馈量和设定值之间的偏差修正脉冲响应系数和PID控制器参数以实现在线调整。最后分析了该控制方法的稳定性并仿真对比证明了所提方法的优越性。(5)针对碳分过程多重大时滞系统的控制问题,提出了基于工艺指标分解的分散控制策略。将末槽分解率工艺指标分解为各槽的分解率梯度,以二氧化碳气体通入量为优化目标,采用遗传算法求解动态约束优化问题以获得分解率梯度优化设定值,从而将碳分过程多重大时滞系统控制分解为每个槽的大时滞对象控制。运用时间对应参数自调整控制方法对碳分过程各槽大时滞系统进行分散控制,仿真和工业应用结果表明所提方法能较好地解决碳分过程的控制问题。文献（4）：文献篇名：Improving t

21、he reliability of heuristic multiple fault diagnosis via the EC-based Genetic Algorithm译：通过电子商务中基于遗传算法的改进启发式多故障诊断的可靠性著者姓名：Walter D. Potter, John A. Miller, Bruce E. Tonn, Ravi V. Gandham, Chito N. Lapena 著者单位及地址：1. Artificial Intelligence Programs, Department of Computer Science, GSRC 111, Universit

22、y of Georgia, 30602, Athens, GA 2. Artificial Intelligence Programs, Department of Computer Science, University of Georgia, 30602, Athens, GA 3. Oak Ridge National Laboratory, UK 4. Department of Computer Science, University of Georgia, 30602, Athens, GA 5. Artificial Intelligence Programs, Universi

23、ty of Georgia, 30602, Athens, GA 期刊名称：Applied Intelligence 卷号：Volume 2期号：Issue 1页码： pp 5-23文摘：Engineered Conditioning (EC) is a Genetic Algorithm operator that works together with the typical genetic algorithm operators: mate selection, crossover, and mutation, in order to improve convergence toward

24、 an optimal multiple fault diagnosis. 文献（5）：文献篇名：Genetic Algorithm Design Inspired by Organizational Theory: Pilot Study of a Dependency Structure Matrix Driven Genetic Algorithm译：遗传算法的设计灵感来自组织理论：遗传算法驱动的依赖结构矩阵的初步研究著者：Tian-Li Yu, David E. Goldberg, Ali Yassine, Ying-Ping Chen 书名：Genetic and Evolution

25、ary Computation GECCO 2003 译：遗传与进化计算-壁虎2003出版社： Springer Berlin Heidelberg Copyright Holder ，Springer-Verlag Berlin Heidelberg Additional Links ISBN:978-3-540-40603-7 ， 978-3-540-45110-5 出版时间：2003年文摘：This study proposes a dependency structure matrix driven genetic algorithm (DSMDGA) which utilizes t

26、he dependency structure matrix (DSM) clustering to extract building block (BB) information and use the information to accomplish BB-wise crossover. Three cases: tight, loose, and random linkage, are tested on both a DSMDGA and a simple genetic algorithm (SGA). Experiments showed that the DSMDGA is a

27、ble to correctly identify BBS and outperforms a SGA. 文献（6）：文献篇名：Inferring gene regulatory networks with time delays using a genetic algorithm. 1.译：推断基因调控网络的延迟时间使用遗传算法。著者姓名：Wu, F.-X.1 faw341mail.usask.caPoirier, G. G.1Zhang, W. J.2著者单位及地址：1Health and Environment Unit,CHUL Research Center Ste-Foy, 270

28、5 Boul. Laurier, Quebec,G1V4G2,CANADA.2Division of Biomedical Engineering University of Saskatchewan Saskatoon Saskatchewan, S7N 5A9, CANADA.期刊名称：IEE Proceedings - Systems Biology卷号：Vol. 152 期号：Issue 2页码： p67-74. 8p. 文摘：Recently a state-space model with time delays for inferring gene regulatory netw

29、orks was proposed.文献（7）：【篇名】：基于改进互相关函数的氧化铝碳分过程多重时滞辨识【作者】：黄灿； 桂卫华； 谢永芳； 阳春华； 【刊名】：中国有色金属学报【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】：互相关函数； 多重时滞； 辨识； 碳分过程； 【摘要】：为了解决复杂工业生产过程多重时滞辨识难题,提出一种基于改进互相关函数的多重时滞辨识方法。对于工业过程中多个受控制信号作用的过程变量,确定一个参考变量,分别考虑其他各变量和参考变量之间的相关性,选择变量某个时间段内的一组数据作为辨识对象,通过计算两个变量的数据组在不同相对时间延迟对应的互相关矩阵,比较互相关矩

30、阵的奇异值,其最大奇异值对应的滞后时间,即为所要辨识的时滞。将所提方法应用于某铝厂连续碳分过程多重时滞的辨识,基于工业现场采集的生产数据,分析变量间的关联关系,辨识出多重时滞,然后将辨识所得的时滞代入碳分过程模型。结果表明:计算值和实测值的最大平均相对误差仅为3.23%,验证了所提方法辨识多重时滞的有效性。 文献（8）：【篇名】：连续碳酸化分解过程操作参数优化【作者】： 胡友； 谢永芳； 【刊名】：有色冶金设计与研究【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】：连续碳酸化分解； 分解率梯度； 主成分分析； 操作参数优化； 【摘要】：分解率梯度是铝酸钠溶液碳酸化分解过程中的重要工艺指

31、标,对产品质量和产量有直接的影响,必须对操作参数进行优化设定,保证分解率梯度达到要求。在深入分析碳分过程机理的基础上,基于现场检测数据,综合考虑影响分解率的因素,应用主成分分析法(PCA)对影响因素进行降维处理,采用神经y网络建立了分解率梯度模型,提高了模型的精度和泛化能力。通过调整影响分解率的操作参数,使中间槽分解率满足约束范围,末槽分解率达到最大值。采用遗传算法获取操作参数的优化设定值。 更多还原文献（9）：【篇名】：氧化铝碳分过程多重时滞非线性分散鲁棒控制方法与应用研究【作者】： 邓燕妮【刊名】：中南大学博士学位论文【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】：氧化铝连续碳酸

32、化分解； T-S模糊模型； 非线性大系统； 多重时滞； H_分散鲁棒控制； 【摘要】： 在烧结法氧化铝生产过程中,连续碳酸化分解过程(简称碳分过程)是非常重要的承前启后的生产过程。它由上游脱硅工序的铝酸钠溶液和二氧化碳气体进行化合反应,生产出满足一定质量指标的氢氧化铝,并提供合格的母液。碳分过程由六个分解槽串联组成,是具有气、液、固三相参加的多相化学反应,涉及传质、传热和流体力学的复杂冶炼过程,具有多变量、非线性、强耦合、大惯性、大滞后的特点,且由上游工序提供的铝酸钠溶液浓度和二氧化碳气体浓度的变化具有不确定性,温度、反应釜的液位等对碳分存在扰动。论文在对碳分过程进行深入分析的基础上,建立了此

33、过程多重关联时滞非线性状态空间模型及其T-S模糊模型,论证了碳分过程的T-S模糊模型与其多重关联时滞非线性模型的等价性。提出了基于T-S模糊模型多重关联时滞非线性大系统分散鲁棒H_状态反馈跟踪控制以及分散状态观测器设计方法,开发了氧化铝连续碳酸化分解过程基于T-S模糊模型的控制工程应用平台。论文的主要研究成果和创新性如下:(1)建立了碳分过程的多重关联时滞非线性模型。在深入分析碳分过程运行机理及其生产工艺的基础上,研究了碳分过程的建模方法,构造了碳分过程的关联连续搅拌槽式反应器(Interaction Continuous Stirred-Tank Reactor,ICSTR)模型,基于物质平

34、衡原理推导了碳分过程的动态微分方程,推导出碳分过程输入输出关系的多重关联时滞非线性状态空间方程,并通过数值仿真,证明了该模型的有效性。(2)论证了碳分过程的T-S模糊模型与其多重关联时滞非线性模型的等价性。给出了氧化铝碳酸化分解系统T-S模糊模型,采用线性模型描述非线性系统在不同状态空间区域内局部线性的动态特性,通过非线性隶属度函数和线性模型混合描述整个系统的非线性动态特性。(3)针对多重关联时滞非线性大系统,基于T-S模糊模型提出了对其进行稳定性分析的方法及稳定判据,给出了基于T-S模糊模型的多重关联时滞非线性大系统分散鲁棒H_状态反馈跟踪控制及分散状态观测器设计方法,结合碳分过程的模型进行

35、了仿真,验证所提出方法的有效性。(4)提出了多重关联时滞非线性大系统基于T-S模糊模型的分散输出反馈控制策略,理论分析并推导出了基于T-S模糊模型多重关联时滞非线性大系统分散输出反馈控制器的存在条件及设计方法。(5)针对氧化铝连续碳酸化分解过程,设计了控制系统硬件结构,开发了碳分过程控制系统软件,形成了基于T-S模糊模型的控制软件平台;并在该平台上进行了仿真及运行结果分析,验证了所提出的基于T-S模糊模型的碳分过程多重关联时滞非线性分散鲁棒控制方法的有效性。文献（10）：【篇名】：氧化铝生产碳酸化分解过程操作参数优化设定及控制策略研究【作者】：胡友【刊名】：中南大学硕士学位论文【机构】：中南大学信息科学与工程学院！长沙：.【关键字】：连续碳酸化分解； 分解率梯度； 神经网络模型； 操作参数优化； 专家控制； 【摘要】： 在烧结法生产氧化铝过程中,铝酸钠溶液碳酸化分解(简称碳分)是生产过程中的关键生产工序之一,经过上游脱硅工序后的铝酸钠溶液与输入的二氧化碳进行化学反应,生产出满足质量指标的氢氧化铝。碳分过程是气、液、固三相化学反应过程,具有多变量、非线性、强耦合、大惯性和大滞后的特点。碳分过程生产设备每组由六个反应槽组成,各槽的分解率逐渐增大,形成分解率梯度。它是重要的工艺指标,必须对操作参数