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[发明专利]一种知识和数据驱动的污水处理生化反应过程控制方法-CN202110998607.3在审
发明人：韩红桂;刘洪旭;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-27 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种知识和数据驱动的污水处理过程切换控制方法，针对污水处理过程是一个强非线性和时变动态的复杂工业过程，且具有多种运行工况，实现污水处理过程中溶解氧DO浓度和硝态氮NO3‑N浓度的切换精准控制。该控制方法利用切换控制方法对被控对象建立多个模型，覆盖污水处理模型的参数不确定性，并建立多个模糊神经子控制器对溶解氧DO浓度和硝态氮NO3‑N浓度进行控制，此外，利用知识驱动机制和数据共享机制学习子控制器参数，补充并最大化利用不充足的数据信息，能够在不同运行工况下对溶解氧DO浓度和硝态氮NO3‑N浓度进行快速、准确的控制，提高了污水处理过程在不同工况下的运行性能，实现了令人满意的控制精度。
一种知识数据驱动污水处理生化反应过程控制方法

[发明专利]城市固废焚烧过程风量智能优化设定方法-CN202110882866.X在审
发明人： 乔俊飞;崔莺莺;蒙西;汤健 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：城市固废焚烧过程风量智能优化设定方法既属于优化计算领域，又属于城市固废焚烧领域。本发明提出了城市固废焚烧过程风量智能优化设定方法，针对城市固废焚烧过程仅依赖操作人员对风量值进行经验设定难以满足实际性能指标要求的问题。首先，结合最大相关最小冗余算法及前馈神经网络，建立燃烧效率和氮氧化物排放浓度性能指标评价模型；然后，提出分阶段多目标粒子群优化算法，获得一次风流量和二次风流量的Pareto优化解集；此外，设计效用函数，确定一次风流量和二次风流量的最优设定值；实验结果表明了该方法通过对风量进行优化设定能同时实现燃烧效率的提高和氮氧化物排放浓度的降低。
城市焚烧过程风量智能优化设定方法

[发明专利]一种基于广义值迭代的污水处理过程控制方法-CN202110916446.9在审
发明人：王鼎;赵明明;乔俊飞;赵慧玲 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出一种基于广义值迭代的污水处理过程控制方法，用于解决溶解氧浓度和硝态氮浓度的最优跟踪设计问题。本发明通过任意一个半正定的函数进行初始化而不必须为零，其中参数λ能够从未来的多个回报中学习从而加速学习过程。在GVI(λ)算法框架下，引入三个神经网络分别用于近似两种代价函数和跟踪控制律，给出基于神经网络的代价函数和跟踪控制律更新公式。在迭代算法执行过程中，建立一个新的停止准则来终止算法，从而保证系统的稳定性和跟踪控制律的最优性。实验结果表明，这里提出的GVI(λ)算法能在保证系统稳定性的前提下，有效地控制溶解氧浓度和硝态氮浓度。
一种基于广义值迭代污水处理过程控制方法

[实用新型]一种远程放空火炬智能控制实验系统-CN202121099016.4有效
发明人： 乔俊飞;李泽东;武利 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-05-21 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G09B9/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种远程放空火炬智能控制实验系统，包括主展示台、副展示台和控制机组，所述主展示台位于箱盖内部，所述箱盖上嵌入工业一体机和电动阀门，所述副展示台四周安装有滑槽，所述副展示平台上安装有摄像头和显示屏，所述副展示台下表面设有若干稳定凹槽，所述设有二到六个与稳定凹槽配合使用的稳定柱。所述控制机组位于第二个箱子内部。通过将整个模型展示台分别放在两个部分，并且两个展示台在距离相近的两个位置，可在展示台展示时更加直观，通过拉杆和万向轮使得在存放和运输时更加省时省力，通过在副展示台四周安装滑槽，将副展示台能够升起便于观察，展示效果立竿见影。
一种远程放空火炬智能控制实验系统

[实用新型]一种用于城市固废焚烧过程仿真平台的执行机构装置-CN202121670562.9有效
发明人：汤健;王天峥;夏恒;郭海涛;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-07-22 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G05B19/05 文献下载
摘要：本实用新型公开一种用于城市固废焚烧过程仿真平台的执行机构装置包括：包括：工控机处理器、第一研华板卡、第二研华板卡、第三研华板卡、第一PCB端子板、第二PCB端子板、第三PCB端子板、可编程控制器；所述工控机处理器连接第一研华板卡、第二研华板卡、第三研华板卡；所述可编程控制器包含：第一PLC模块、第二PLC模块、第三PLC模块、第四PLC模块、第五PLC模块、第六PLC模块、第七PLC模块、第八PLC模块、第九PLC模块。采用本实用新型技术方案，能够模拟现场执行机构进行相关控制。
一种用于城市焚烧过程仿真平台执行机构装置

[实用新型]一种用于城市固废焚烧过程仿真平台的仪表装置-CN202121682633.7有效
发明人：汤健;王天峥;夏恒;郭海涛;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-07-22 - 公布日： 2021-11-26 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：本实用新型公开一种用于城市固废焚烧过程仿真平台的仪表装置包括：工控机处理器、第一研华板卡、第二研华板卡、第三研华板卡、第一PCB端子板、第二PCB端子板、第三PCB端子板、可编程控制器、监控计算机；所述工控机处理器连接第一研华板卡、第二研华板卡、第三研华板卡；所述可编程控制器包含：第一PLC模块、第二PLC模块、第三PLC模块、第四PLC模块、第五PLC模块、第六PLC模块、第七PLC模块、第八PLC模块、第九PLC模块。采用本实用新型技术方案，能够实时地监测、获得模拟对象过程变量。
一种用于城市焚烧过程仿真平台仪表装置

[发明专利]一种基于信息融合-区间二型模糊神经网络的出水总磷智能检测方法-CN202110883215.2在审
发明人：韩红桂;孙晨暄;伍小龙;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-08-02 - 公布日： 2021-11-09 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明提出一种基于信息融合‑区间二型模糊神经网络的出水总磷智能检测方法，实现污水处理过程中出水总磷浓度的智能检测。针对污水处理过程具有复杂、非线性的特点，难以利用精确的数学模型建立，该出水总磷智能检测方法通过提取与出水总磷相关的特征变量，建立基于区间二型模糊神经网络的出水总磷检测模型，利用一种信息融合方法对检测模型进行训练，实现检测模型结构和参数的自动调整，完成了出水总磷智能检测模型的设计，在污水处理厂低成本运行的前提下保证了污水处理过程中出水总磷浓度的实时智能检测并提高了检测精度。
一种基于信息融合区间模糊神经网络出水智能检测方法

[发明专利]一种基于自调整多任务粒子群算法的污水处理过程优化控制方法-CN202110554384.1在审
发明人：韩红桂;白星;侯莹;杨宏燕;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-05-20 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：一种基于自调整多任务粒子群算法的污水处理过程优化控制方法，属于污水处理领域。为了平衡出水水质和能耗的关系并实现优化设定值的在线快速求解，本发明建立基于数据的污水处理过程多任务优化模型，描述控制变量与出水水质、能的关系，采用自调整多任务粒子群优化算法求解污水处理过程硝态氮SNO和溶解氧SO浓度的优化设定值，并使用PID控制器对优化设定值进行跟踪控制，从而在保证出水水质的情况下降低能耗，并实现污水处理过程在线优化控制。
一种基于调整任务粒子算法污水处理过程优化控制方法

[发明专利]一种城市污水处理过程多时间尺度模型预测控制方法-CN202110733306.8在审
发明人：韩红桂;付世佳;孙浩源;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种城市污水处理过程多时间尺度模型预测控制方法，控制具有不同时间尺度的溶解氧浓度和硝态氮浓度，保证了出水水质达标。针对由溶解氧浓度和硝态氮浓度采样周期不同导致的时间尺度差异性问题，设计不同时间尺度的预测模型，将溶解氧浓度和硝态氮浓度的预测输出统一至快时间尺度，并采用梯度下降算法以快时间尺度求解控制律，符合实际污水处理厂的运行特点，解决了由控制变量具有不同时间尺度导致的控制器操作性能差的问题。实验结果表明该方法能够获得较好的操作性能，能够以快时间尺度实现溶解氧浓度和硝态氮浓度精确在线控制。
一种城市污水处理过程多时尺度模型预测控制方法

[发明专利]基于ADw-CLPSO径向基情感神经网络的出水氨氮软测量方法-CN202110620886.X在审
发明人： 乔俊飞;张鸿业;杨翠丽 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-06-03 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于ADw‑CLPSO径向基情感神经网络的出水氨氮软测量方法，属于污水处理领域。本方法主要设计流程如下：首先构建了一种非线性函数来改进CLPSO算法，使每个粒子的惯性权重能够自适应动态调整，然后基于改进的ADw‑CLPSO算法通过一种粒子变维学习机制以同时实现径向基情感网络训练过程中的参数更新和结构调整。以上步骤构成的基于ADw‑CLPSO径向基情感神经网络的出水氨氮软测量方法，属于本发明的保护范围。本发明通过ADw‑CLPSO算法来同时优化径向基情感网络的参数和结构，能够提高出水氨氮的预测精度，提高模型的泛化性能。
基于 adw clpso 径向情感神经网络出水氨氮软测量方法

[发明专利]一种基于选择性集成最小二乘支撑向量机的二噁英软测量系统-CN201711269844.6有效
发明人：汤健;乔俊飞;韩红桂;李晓理 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-12-05 - 公布日： 2021-10-15 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开一种基于选择性集成最小二乘支撑向量机的二噁英软测量系统，首先，基于先验知识给出数量为K的候选核参数集和数量为R的候选惩罚参数集。接着，采用LSSVM算法构建基于这些候选核参数和候选惩罚参数的数量为K×R的候选子子模型集合。然后，采用基于分支定界(BB)和自适应加权(AWF)的SEN(BBSEN‑AWF)算法对具有相同核参数和不同惩罚参数的候选子子模型进行选择和合并，进而得到数量为K的候选SEN子模型集合。最后，对数量为K的候选SEN子模型集合再次采用BBSEN‑AWF算法，获得基于SEN‑LSSVM的DXN软测量模型。
一种基于选择性集成最小支撑向量二噁英软测量系统

[发明专利]一种基于动态多目标粒子群算法的污水处理过程优化控制方法-CN201810200220.7有效
发明人：韩红桂;卢薇;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-03-12 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提出一种基于动态多目标粒子群算法的污水处理过程优化控制方法，同时满足污水处理过程中出水水质达标和降低运行能耗的需求。首先，通过一个综合的优化框架提取污水处理过程中复杂和时变的特性，建立了数据驱动的出水水质、曝气能耗和泵送能耗模型；其次，针对动态数据驱动模型的特点，提出一种动态多目标粒子群算法用于解决多目标优化问题；然后，多变量PID控制器对溶解氧SO和硝态氮SNO的优化设定值实现跟踪控制；最后，将该动态优化控制方法应用于实际污水处理过程，实验结果表明该方法能够在保证出水水质的前提下降低能耗，有利于污水处理过程的优化控制性能。
一种基于动态多目标粒子算法污水处理过程优化控制方法

[发明专利]一种基于深度混合神经网络的烟雾检测方法-CN201811421607.1有效
发明人：顾锞;乔俊飞;李晓理 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-11-26 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于深度混合神经网络的烟雾检测方法，将深度归一化神经网络和一种全新的基于跳连的卷积神经网络通过特征融合的方法组合成深度混合神经网络。通过深度混合神经网络所实现的烟雾检测方法，可对工厂烟囱、火炬所冒出的烟雾进行识别，判断烟雾为白烟、非白烟。由于不同种类的烟雾含有的有毒有害废气的比例不同，需对其及时判断以便进行控制。将基于深度混合神经网络的烟雾检测方法应用于废气处理系统，较之现有的方法，在减少了大量神经网络中的参数，提高了运算速度的同时提升了识别准确率。可对废气的产生和排放过程进行精确的实时控制，不仅可以显著减少有毒有害气体的排放，同时还降低了能耗。
一种基于深度混合神经网络烟雾检测方法

[发明专利]液晶化合物及其制备方法、液晶组合物以及微波通讯器件-CN201910088480.4有效
发明人：张智勇;陈婷;欧阳慧琦;关金涛;汪相如;乔俊飞;张海燕;蔡雄辉;高时汉;赵怿哲 -专利权人：武汉轻工大学
申请日： 2019-01-29 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： C09K19/12 文献下载
摘要：本发明公开一种液晶化合物及其制备方法、液晶组合物以及微波通讯器件，所述液晶化合物具有如结构式(Ⅰ)所示的结构。本发明提供的所述液晶化合物的结构中具有四联苯结构，因而具有光学各向异性大和结构稳定的优点，其应用到高介电各向异性液晶材料中时，有利于降低液晶微波器件的介电损耗，提高相位调制能力和增大液晶材料的品质因数。
液晶化合物及其制备方法组合以及微波通讯器件

[发明专利]一种单向隔离数据采集与离线算法验证系统-CN201910158802.8有效
发明人：汤健;乔俊飞;夏恒;郭子豪;何海军 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-03-04 - 公布日： 2021-09-17 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开一种单向隔离数据采集与离线算法验证系统；利用DCS厂家OPC软件构建“内网数据中转机”；采用安装光闸单向发送装置的“内网隔离发送机”基于通用内网OPC客户端在“内网数据中转机”采集关键过程变量并生成数据采集配置文件；采用安装光闸单向接收装置的“外网隔离接收机”通过单向光纤形式接收来自“内网隔离发送机”的关键过程数据和配置文件，并基于符合工业标准的通用外网OPC服务器提供关键过程变量的转发服务；采用符合工业标准的定制式外网OPC客户端在“外网数据存储机”上实现关键过程变量采集和存储功能；在“外网算法验证机”上通过对定制式算法验证模块输出和工业现场实际输出对比实现对MSWI过程的建模、控制和优化先进算法的验证。
一种单向隔离数据采集离线算法验证系统