1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备，也是最主要的耗能单元，反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成，其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系，而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性，以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰，都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术，通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合，使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性，降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥，而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性，这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式，当系统受到干扰时，很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移，造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此，在传统控制模式的基础上，探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论，对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题，切实提高系统运行品质，有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所，经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术，可根据不同体系的特殊要求，实现不同工况反应与精馏的最佳匹配，解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上，研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论，提出反应与精馏强化过程一体化设计思想，对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术： （1）反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上，采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法，合理选择过程被控变量和操作变量配对模式，运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案，采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试，并根据实际工艺扰动情况，通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值，评价传统控制模式闭环系统性能，在此基础上，改进自动控制方案设计，确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 （2）生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整，负荷的变化将可能引起系统工况的波动，产品质量下降，能耗增加等问题，甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法，实现反应与分离能力动态协同调控；本项目在多变量基础控制系统上，在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块，分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制（Error tolerant DMC）与传统控制相融合方法，实现反应能力与分离能力动态协同调控，使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调，导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中，对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量，采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型，实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 （3）反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上，开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中，是以能耗和操作成本最小为优化目标，以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件，采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算，给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案，采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹，通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节，使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值，实现工况优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性，从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程，融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术，采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线，如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究，并将项目成果融合，开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计，研制一套流程模拟综合实验平台，进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 （1）针对反应与精馏强化过程，在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移，导致集成优势难以充分发挥工程问题，项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论，在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节，确保系统维持高品质运行特性。 （2）项目沿着学科交叉与融合方向，将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合，提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想，并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究，解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题，发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。

成果简介干熄焦技术因具有可回收 83%的红焦显热用于蒸汽发电、 提高焦炭质量、 节约水资源等优点而被广泛应用于炼焦企业。 但我国干熄焦的控制参数大多是参照国外上世纪六七十年代的干熄焦操作经验进行工艺参数设定， 没有考虑到目前的技术进步和我国的行业政策要求， 尤其是在焦炭烧损率和产汽率的最佳运行控制以及相应的运行参数优化方面缺少研究， 导致我国干熄焦系统在运行过程中的焦炭烧损率偏高（据中国炼焦行业协会 2008 年底在浙江宁波的全国干熄焦会议上指出我国干熄焦的平均烧损率为 2.5%～3.

锅炉燃烧优化是电厂节能减排的重要手段。本系统综合运用在线支持向量机动态建模技术、约束非线性优化技术、经济预测控制技术，通过控制氧量定值、燃烬风门开度、二次风门开度和给煤量偏置等变量，实现了对锅炉效率和SCR入口NOx浓度的闭环优化控制，同时能够减小再热汽温调节偏差。本系统采用数据驱动的方法，具有以下突出优点：（1）实现了闭环燃烧优化控制，无需人工干预；（2）通过模型自动更新可以有效消除负荷和煤种变化对优化效果的影响；（3）同时适用于稳态工况和动态变负荷情况下的燃烧优化。现场应用结果表明，该系统可以在保证锅炉效率的情况下，使SCR入口NOx浓度下降30～50mg/m3。

本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。    目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。 项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。

目前国内的热连轧项目，越来越多的采用了热卷箱。热卷箱安装在粗轧机后，切头飞剪之前，将中间坯进行无芯卷取后，再打开钢卷，中间坯在热卷箱以钢卷形式保温、均热，以保证中间坯在全长范围内温度基本一致，而中间坯的头尾温差大小会影响最终产品的板厚、板形等质量指标。热卷箱的优点主要有以下几个方面： 减小中间坯的头尾温差； 降低中间坯的温降速度； 减少轧线长度和厂房面积； 节省投资和能源； 减少二次氧化铁皮；降低烧损，提高钢材收得率。 热卷箱控制系统由L1级热卷箱控制器、L0级传动装置以及机械设备等部分组成。控制功能包括：弯曲辊辊缝计算和设定、卷取椭圆度修正控制、卷径计算、热卷箱速度计算和控制、张力、压力计算和控制、位置计算和控制、轧件跟踪、顺序控制、卷取站、开卷站自动/半自动/手动控制、手动优先功能、一号托卷辊振荡功能、安全联锁、热卷箱区域设备仿真控制、热卷移送控制、外冷水间歇式控制、位置设备标定、中间坯带卷开卷封锁控制、中间坯带卷反卷控制等。并可以实现全自动控制。 供货范围如下： 全套电控设备的供货； 全套设备的出厂调试； 全套设备的检验、验收、包装、运输； 现场的安装（指导）、系统调试； 热负荷试车及售后的技术服务； 产品、技术培训等相关技术服务。 该项目适用于所有的新建和欲改造的热卷箱设备。同时，通过技术集成和转移，可为轧钢控制技术国产化作出较大贡献。该系统已经成功稳定的应用在国内多条热连轧生产线并取得了的很好的控制效果。

一、项目简介团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建，以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人，经过十余年的积累，在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台，大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果，在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中，两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构，它是用于精密瞄准，相对于传统光学伺服系统，其精度和带宽都有大幅度提高，弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷，因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统，设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精-- 30 --西安交通大学国家技术转移中心确指向调节结构。该机构利用单个压电堆直接驱动，不引入放大机构，通过单轴下一对压电堆推-拉”工作模式实现镜面偏转。该机构采用直驱作动方式，与位移放大式执“行机构相比，该设计很大程度上减

本发明提供了一种锅炉燃烧控制系统和方法，属于锅炉燃烧控制技术领域。所述锅炉燃烧控制系统包括：接收模块，用于在每一个时刻接收当前时刻的所述锅炉的燃烧效率和氮氧化物含量；处理模块，用于根据所述当前时刻的所述燃烧效率和所述氮氧化物含量通过极值搜索算法得到所述锅炉的每层二次风门的当前时刻的开度值；以及控制模块，用于根据所述当前时刻的开度值来控制所述锅炉的每层二次风门的开度。通过上述技术方案，本发明不依赖于燃烧系统的数学模型，具有良好的控制品质和鲁棒性，很好地实现了燃烧系统的优化运行。

团队依托西安交通大学航空航天学院机械结构强度与震动国家重点实验室组建，以学院副院长、实验室主任徐明龙为带头人，经过十余年的积累，在压电驱动原理、驱动方案、驱动结构、驱动控制等方向取得了丰硕的研究成果与深厚的应用经验。形成了多自由度精密作动平台，大行程高精度作动器件、驱动控制算法与硬件三个方面系列化成果，在压电驱动的精密作动领域能够提供国际领先的压电精密驱动解决方案。二、多自由度精密驱动平台1.二自由度精密组东平台在卫星光通信中，两自由度精确指向调节结构用于快速调整角度的精密偏转定位机构，它是用于精密瞄准，相对于传统光学伺服系统，其精度和带宽都有大幅度提高，弥补了传统光学系统惯量大、带宽窄的缺陷，因此这种机构在军事、航空航天、光学工程以及精密检测等领域都有广泛应用。本团队采用压电陶瓷作为驱动系统，设计了小体积直驱型高带宽压电直驱的精指向执行机构两自由度精-- 30 --西安交通大学国家技术转移中心确指向调节结构。该机构利用单个压电堆直接驱动，不引入放大机构，通过单轴下一对压电堆推-拉”工作模式实现镜面偏转。

成果介绍应用非接触式光学测量原理、图像处理和人工智能方法，监测密闭容器中油水溶液配比及分层。应用非接触式光学测量原理、图像处理和人工智能方法。技术创新点及参数密闭空间专业检测机器人。市场前景化工、印染行业的高复杂、高工况场景下的人员及设备替代。

成果简介：研究成果在采集路网交叉口实时交通流量数据的基础上，由网络通讯系统将交通流数据传送到指挥控制中心，中央计算机依据区域交叉口车流量、车流密度、车速、延误、停车率等指标计算形成各个交叉口的优化信号配时，生成控制方案，再网络通讯系统控制各个交叉口的信号配时、相位等参数，进行交叉口相位选取调试，从而提高路网的通行能力，提高城市交通管理与控制及服务水平。 项目来源：自行开发 技术领域：先进制造 应用范围：适合有电子系统生产经历和系统集成的应用能力的企业。