关键词： 过程控制   系统工程  

ISBN: (数字)9787111598381 ISBN: (纸本)9787111598381

摘要： 过程控制系统（PCS）是一个专门用来满足过程工业要求的分布式控制系统（DCS）。许多对安全性和可用性有很高要求的相关过程和工厂，装备有大量的传感器和执行器，自动化程度高，这至少体现在按照标准进行操作的管理方式上。由于物质、程序、单元操作、设备、仪表和控制策略在物理-化学属性之间有显著差异以及学科交叉的相互依存关系，因此几乎没有任何两个工厂是相同的，即便产品是可互换的。因此，有人认为每个领域的过程工业，即化工业、制药业、纸浆和造纸、石油和天然气、食品饮料和水废水处理，都应有各自专门的自动化系统。而其他人却认为，过程控制系统构架涵盖所有的过程工业的不同要求，应该是通用的，且足以满足不同过程控制系统的需求，例如，发电和配电的分布式控制系统仅仅是一个营销问题或历史习惯问题，却不是一个技术问题。《过程控制系统工程》着重关注过程控制系统工程基础，这是不同领域里过程工业的通用内容。书中的例子和练习均与用于研究过程工业中过程模块化和过程自动化方法之间的相互关系的实验性研究工厂有关。这将可能涉及高度专业化、集成化的单一产品工厂（如化学品）以及主要由本地标准化通用设备和多产品体系（生物化学、制药）应用领域的特征。虽然我们提出的理论适用于所有不同的过程控制系统的供应商，不过本书中的事例以及大多数的屏幕截图源于PCS7-西门子的过程工业控制系统。专注于一个单一的过程控制系统，使《过程控制系统工程》不仅可用作过程控制系统工程的基本教材，还可以用于上机实验课程，使学生获得实践经验。

关键词： 交通运输系统工程   越库系统   和声搜索算法   车辆排序   田口试验   临时库存  

摘要： 实现越库的关键是如何衔接集货车辆和送货车辆,合理的车辆排序可以有效减少越库作业时间。提出采用改进的和声搜索算法(IHS)解决最优化模型,根据和声搜索算法参数值在求解过程中的局限性,采用动态调节方法设定参数;固定参数采用田口试验优化进一步提高运行结果的准确性。仿真结果表明:改进的和声搜索算法在解决越库车辆排序问题上比和声搜索算法(HS)和禁忌搜索算法(TS)寻优能力更强,搜索结果更加接近整体最优解。

关键词： 交通运输系统工程   行人检测   自动驾驶   智能车辆   光流分割  

摘要： 针对传统行人检测系统采用全局模板搜索匹配识别易造成大量的盲目空间搜索,降低了行人检测的实时性,且难于直接服务于车载环境下的无人驾驶、行人安全保障技术等应用的问题,基于运动行人与车载移动背景的运动差异性,提出了基于光流聚类的行人区域快速估计方法。该方法首先利用局部与全局光流相结合的计算方法,获取图像光流场;根据移动背景与前景的运动差异,建立了光流聚类算法和背景估计方法,获取剔除背景的可能前景光流图。然后利用图分割算法,实现光流矢量图分割,获取运动物体候选区域。最后根据人体形态特性,判别运动物体候选区域是否为行人有效区域,从而实现行人区域估计。基于JLU-PDS和Daimler国际行人共享测试库进行试验,结果表明本文算法具有较好的检测效果,能够极大地降低行人识别的空间搜索范围,为车载主动行人保障技术、无人驾驶、智能车辆等研究和应用提供了技术支持。

关键词： 交通运输系统工程   冰雪条件   城市快速路   瓶颈区   可变限速控制  

摘要： 首先,对正常天气和冰雪天气下的城市快速路交通流进行视频拍摄和人工调查,得出城市快速路入口匝道瓶颈区域在两种天气下的交通流运行特征变化的关键值。然后,提出一种基于Q学习算法的可变限速控制策略,并利用改进后的元胞传输模型对冰雪条件下该可变限速控制策略进行了仿真,最后得出冰雪天气条件下的车辆控制效果。仿真结果表明:除雪条件下的城市快速路汇流区路段采用本文控制策略后,车流在高峰期间的通行效率提高了16.16%,且有效地避免了严重堵塞。

关键词： 交通运输系统工程   背景模型   背景更新   大津算法   卡尔曼滤波  

摘要： 在基于视频检测车辆过程中,传统卡尔曼背景模型需要预先手动设定检测阈值进行背景更新,针对该方法不能准确界定背景更新区域以及无法满足光照突变情况所导致的更新失效等问题,本文提出了一种自适应背景模型。通过改进的大津算法获取图像背景更新的两个阈值,对该阈值限定的范围进行更新;当背景突变时采用强制性更新的方法置换失效的背景。实验结果表明,该方法满足实时性要求,有较好的背景更新效果,为提取有效的前景运动目标提供支持。

关键词： 翻转课堂   控制系统工程   教学模式  

摘要： 近年来,《控制系统工程》作为一门非自动控制专业学生的基础课,由于其对数学基础要求较高,本科学生掌握该课程内容难度较大。本文拟提出"翻转课堂"下控制系统工程课程教学模式改革的策略,并进行传统教学与学生自主学习并重的教学模式的研究与实施。本文的研究对于工科专业其他相似课程的教学模式改革也有一定的示范和辐射作用。

关键词： 三七精密播种机   人-机-环境系统工程   人-机匹配   机-环协调  

摘要： 精密播种技术是保证三七种苗质量的关键之一。2BQ-28型三七精密播种机是针对三七槽式育苗模式研发的专用播种机械,但还存在空间布局不合理、传动关系不合理及人机操作安全性不高等问题,影响了操作人员安全和三七种子播种质量。该文运用人-机-环境系统工程、机电一体化设计等相关知识,提出了2BQ-2 8型三七精密播种机整机及部件的空间结构布局等优化方案,重新分析设计了传动关系、排种器护种板开口、控制柜、机器接电方案等部分。新的设计能实现人-机关系相对匹配及机-环关系相对协调,同时也能满足三七槽式育苗模式的农艺要求,保证了三七播种质量。

关键词： 交通运输系统工程   自适应信号控制   公交车   钩形转弯  

摘要： 公交车钩形转弯方法可以保证禁左交叉口的公交车正常左转,对于提高交叉口通行能力、保证公交系统运行效率具有重要意义。针对该类型交叉口待行区易发生公交车排队上溯以及交叉口清空时间的浪费问题,本文基于感应信号控制逻辑,提出了三种类型检测器布设方案,建立了排队上溯检测方法、全红时间自动确定方法以及自适应信号控制流程。以沈阳市实际交叉口为例采集交通数据,在VISSIM中进行仿真评价。结果表明:在高峰期,本文所建立方法可以将车均延误降低10.8%、最大排队长度降低9.8%;在平峰期可以将车均延误降低13.1%、最大排队长度降低17.2%。

关键词： 交通运输系统工程   交叉路口   元胞自动机   行人拥挤   瞬时动态  

摘要： 针对瞬时动态拥塞中交叉路口行人拥挤中存在较强相互力学作用,常规疏散方法缺少符合相互接触摩擦的力学多变瞬时动态特征的约束参数,几乎都以人群无接触为假设条件,导致疏散过程效率、稳定性和分布均衡度较差的问题,构建了基于元胞自动机的行人瞬时动态拥塞疏散模型,对其进行解决。在模型构建中对瞬时动态拥塞的力学约束参数进行获取,在力学参数约束下,将疏散时间较长路径的流量转移至最短路径上,利用元胞自动机求解疏散瞬时动态用户最优状态。仿真测试实验表明,该模型在多疏散口及单一疏散口进行分析时,交叉路口的行人拥挤疏散效率、行人服从疏散率和疏散分布均衡度均有提高,具有一定的优势。

关键词： 交通运输系统工程   滑动平均   滑动参数   短时客流预测   实时预测  

摘要： 提出了一种基于滑动平均方法(MA)的城市轨道交通客流预测算法,首先确定用于滑动平均的滑动参数,然后对历史数据求滑动平均值得到各个时间段的预测客流数据,并采用实时客流数据对预测结果进行修正,得到预测客流时间序列。试验结果表明,采用滑动平均方法不仅预测精度要高于支持向量机(SVM)、反向传播神经网络(BPNN)、小波神经网络(WNN)和小波组合支持向量机(WS)这4种预测方法,而且滑动平均方法的计算速度要明显优于以上4种方法,可用于复杂非平稳客流时间序列的短时预测。