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[发明专利]基于数据驱动的城市固废焚烧过程多变量自抗扰控制方法-CN202211218722.5在审
发明人： 乔俊飞;丁海旭;黄卫民;于涛 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-10-07 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：针对城市固废焚烧过程存在强干扰、强非线性与不确定性导致难以实现多变量控制的问题，本发明设计了基于数据驱动的城市固废焚烧过程多变量自抗扰控制方法。首先，基于焚烧机理与专家知识融合的方法对控制特性进行了分析，并通过皮尔森相关系数选取了关键变量；接着，建立了多输入多输出Takagi‑Sugeno模糊神经网络构建了被控对象模型，然后，在被控对象模型的基础上构建了多变量自抗扰模糊神经控制器；控制器能够在存在干扰的情况下，通过求解干燥炉排速度与一次风总流量的控制率，实现了烟气含氧量与炉膛温度的同步跟踪控制。
基于数据驱动城市焚烧过程多变控制方法

[发明专利]一种基于动态模糊神经网络的出水总氮智能检测方法-CN202211125035.9在审
发明人：蒙西;张寅;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01N33/18 文献下载
摘要：一种基于动态模糊神经网络的出水总氮智能检测方法，既属于城市污水处理领域，又属于智能建模领域。本发明基于动态模糊神经网络建立了出水总氮智能检测模型，进而实现了对出水总氮的实时准确检测。首先，结合专家知识与互信息分析，确定出水总氮智能检测模型的输入变量。然后，结合自组织增删机制与改进二阶学习算法，设计了动态模糊神经网络，建立城市污水处理出水总氮智能检测模型；并且，动态模糊神经网络能够根据在线数据实时更新，保证了非平稳环境中对于出水总氮的准确测量。通过污水处理基准仿真模型平台上的数据，评估了基于动态模糊神经网络的出水总氮智能检测方法的有效性。本发明解决了城市污水处理出水总氮难以实时准确检测的问题。
一种基于动态模糊神经网络出水智能检测方法

[发明专利]一种基于自组织前馈小世界神经网络的出水BOD软测量方法-CN202211106553.6在审
发明人：李文静;陈璨;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-09-12 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G01N33/18 文献下载
摘要：一种基于自组织前馈小世界神经网络的出水BOD软测量方法涉及控制领域，又直接应用于污水处理领域。本发明解决了过去污水水质监测的参数不便测量、测量周期长、模型稳定性差和造价高等弊端，在一般神经网络模型中引入小世界属性提高了计算精度，提出了基于自适应修剪型前馈小世界神经网络的出水BOD浓度软测量方法，具有实时性好、测量方便、模型稳定等优点。本发明针对小世界神经网络模型结构固定的缺点，引入了一种自组织方法使网络的结构在训练过程中具有自适应性，通过分裂重要神经元并将不重要的神经元与其最相关的神经元合并来自动调整模型的结构。本发明引入自组织方法，既获得了更紧凑的模型结构，又提高了模型的预测性能。
一种基于组织前馈小世界神经网络出水 bod 测量方法

[发明专利]一种放空火炬燃烧状态定量预测及最佳助燃蒸汽量寻优方法-CN202211129496.3在审
发明人： 乔俊飞;彭益新;郭楠;顾锞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-09-15 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G16C10/00 文献下载
摘要：一种放空火炬燃烧状态定量预测及最佳助燃蒸汽量寻优方法，属于智能环保技术领域。本发明所述方法包括以下步骤：基于计算流体力学，针对双股蒸汽助燃型火炬进行仿真建模，获得废气成分流速、助燃蒸汽量和燃尽率数据；根据仿真数据使用LSTM网络建立放空火炬燃烧状态预测模型；采用NSGA‑Ⅲ算法，对放空火炬所需最佳助燃蒸汽量进行寻优；将优化算法改进为动态优化算法。本发明通过在软件中仿真实际工况获得大量可靠数据解决了实际放空火炬数据稀缺问题，通过神经网络建模解决了仿真模型计算过慢、难以实际应用的问题，通过优化算法解决能耗与燃烧状态之间的耦合关系，能够快速准确地定量判断放空火炬燃烧状态和所需助燃蒸汽量。
一种放空火炬燃烧状态定量预测最佳助燃蒸汽量寻优方法

[发明专利]一种基于案例推理的城市污水处理脱氮过程加药控制方法-CN202110243667.4有效
发明人：韩红桂;秦晨辉;伍小龙;孙浩源;刘峥;乔俊飞;赵楠;李伟 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： C02F1/58 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于案例推理的城市污水处理脱氮过程加药控制方法，针对城市污水处理过程出水总氮难以优化排放的问题，本发明根据实际水厂运行的优良历史数据，应用偏最小二乘法选取案例库的条件属性变量构建案例库，通过挖掘案例库中的相似案例并进行匹配、推理总氮优化设定值调节甲醇加药量实现出水总氮浓度的控制，能够保证出水总氮排放合格的情况下，降低能耗，避免资源的浪费。
一种基于案例推理城市污水处理过程控制方法

[发明专利]一种利用迭代二次启发式规划的污水处理浓度控制方法-CN202010422508.6有效
发明人：王鼎;哈明鸣;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学;北京科技大学
申请日： 2020-05-19 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开一种利用迭代二次启发式规划的污水处理浓度控制方法，用于求解离散时间非线性动态系统的近似最优控制问题，并应用于污水处理系统中溶解氧和硝态氮的浓度控制设计。将二次启发式规划技术与迭代自适应评判框架相结合，在处理近似最优调节问题时，不需要已知被控对象的动态信息，而且可以降低神经网络反向传播的计算复杂度。这样，当开展先进控制设计时，能够有效利用污水处理数据资源，并在自适应学习过程中达到智能优化的目的。
一种利用二次启发式规划污水处理浓度控制方法

[发明专利]一种污水处理过程一体化智能优化控制方法-CN202210336384.9在审
发明人：韩红桂;陈聪;孙浩源;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：一种污水处理过程一体化智能优化控制方法既属于智能控制领域，又属于水处理领域。本发明针对污水处理过程动力学强非线性，运行环境复杂多变，导致分步优化控制算法难以同时保证控制性能和运行性能的问题，提出了控制方法以提高控制性能和运行性能。该方法首先分别建立了污水处理过程被控变量模型和运行指标模型，然后设计了运行指标和跟踪误差综合目标函数，最后利用多梯度算法一体化求解设定点和控制律，提高系统的控制精度，实现污水处理过程高效稳定的运行。
一种污水处理过程一体化智能优化控制方法

[发明专利]城市固废焚烧过程极端异常火焰图像对抗生成方法-CN202210432359.0在审
发明人：汤健;郭海涛;夏恒;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-04-23 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06V10/774 文献下载
摘要：城市固废焚烧过程极端异常火焰图像对抗生成方法属于图像控制领域。工作如下：1)首次基于焚烧炉内三维空间的物理位置和成像原理等机理知识对炉膛内的理论燃烧位置进行精准标定，进而获取极端异常燃烧状态下的伪标记样本集；2)首次将循环一致对抗网络引入MSWI过程极端异常火焰样本生成的研究工作中，实现候选缺失样本的生成；3)首次提出一种两级样本评估与选择方法。所提算法能够实现极端异常火焰图像的生成，获取的样本具有较好的主观视觉效果。本方法能够有效解决MSWI过程火焰图像缺失问题，为实现MSWI过程燃烧线量化和基于图像控制提供了有力支撑。
城市焚烧过程极端异常火焰图像对抗生成方法

[发明专利]固废焚烧过程中炉内二噁英浓度仿真分析系统及方法-CN202210644816.2在审
发明人：汤健;陈佳昆;夏恒;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-06-08 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种固废焚烧过程中炉内二噁英浓度仿真分析系统及方法，该系统包括：区域划分模块，所述区域划分模块连接有数值仿真模块，所述数值仿真模块连接有单因素分析模块，所述单因素分析模块包括有正交试验分析模块，区域划分模块用于将焚烧炉的炉内区域进行划分，数值仿真模块用于对划分的各区域进行建模仿真，单因素分析模块用于根据数值仿真模块的输出进行单因素分析，正交试验分析模块用于根据数值仿真模块的输出进行正交试验分析。本发明提供的固废焚烧过程中炉内二噁英浓度仿真分析系统及方法，能够实现对MSWI过程焚烧炉内的DXN生成、燃烧和再生成等机理进行有效地分析和仿真，为减少余热锅炉出口处的DXN浓度提供参考。
焚烧过程中炉内二噁英浓度仿真分析系统方法

[发明专利]一种基于自组织互联模块化神经网络的出水BOD预测方法-CN202210810926.1在审
发明人： 乔俊飞;李萌;李文静;苏尹 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-11-11 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：一种基于自组织互联模块化神经网络的出水BOD预测方法涉及人工智能领域，直接应用于污水处理领域。模块化神经网络是一种由“类脑”模块化属性构建的网络模型，而“类脑”模块化网络的各个模块之间存在着一定的连接，在处理复杂任务时连接或节点根据任务自适应进行调节。因此，本发明设计了一种基于自组织互联模块化神经网络的污水处理出水BOD预测方法，通过模拟“类脑”模块化处理信息的方式，实现对出水BOD浓度的精准预测。
一种基于组织模块化神经网络出水 bod 预测方法

[发明专利]一种基于流水线递归小波神经网络的出水氨氮预测方法-CN202210861672.6在审
发明人： 乔俊飞;苏尹;杨翠丽 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G06N3/04 文献下载
摘要：一种基于流水线递归小波神经网络的出水氨氮预测方法本发明涉及人工智能领域，直接应用于污水处理领域。本发明提出了一种基于流水线递归小波神经网络的出水NH4‑N预测方法。采用已有的出水NH4‑N数据，构建流水线递归小波神经网络对出水NH4‑N下一时刻的值进行预测。同时通过改进的自适应学习率算法对网络参数进行训练。以提高污水处理过程中出水NH4‑N的预测精度。
一种基于流水线递归神经网络出水预测方法

[发明专利]一种基于动态模块化神经网络的MSWI过程NOx排放预测方法-CN202210994681.2在审
发明人： 乔俊飞;段滈杉;蒙西;汤健 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2022-08-18 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：一种基于动态模块化神经网络的MSWI过程NOx排放预测方法属于智能建模领域。首先，对输入变量，并进行平滑处理和归一化；然后，设计了一种基于主成分分析PCA的工况特征提取方法，实现了复杂工况的动态划分，从而将待处理的预测任务分解为不同工况下的子任务；此外，针对不同的子任务，构建基于长短期记忆(Long short‑term memory，LSTM)神经网络的子模型，实现对各工况下NOx排放的精准预测；最后，采用协同合作策略对子模型的输出进行整合，进一步提高了预测模型的精度。基于工业基准测试和实际运行数据评估了基于DMNN的预测模型的有效性，本发明有效解决了受传感器限制，MSWI过程NOx排放浓度难以准确预测的问题。
一种基于动态模块化神经网络 mswi 过程 nox 排放预测方法

[发明专利]多工况下城市污水处理过程多目标优化方法-CN201910145626.4有效
发明人：韩广;段滈杉;乔俊飞;韩改堂;孙晓云 -专利权人：石家庄铁道大学
申请日： 2019-02-27 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及城市污水处理技术领域，具体公开了一种多工况下城市污水处理过程多目标优化方法，包括步骤：1)构建城市污水处理过程多目标优化问题的数学描述；2)设计城市污水处理过程的多目标粒子群优化算法；3)设计城市污水处理过程多工况案例库。本发明方法针对污水处理过程不同工况下不确定性强的特点，设计出一种实时动态寻优的多目标粒子群算法，同时引入多工况案例库的概念，对于相互匹配的案例，可以直接将案例中对应的最优解应用到当前工况种群初始化中，提高了算法的搜索精度和收敛速度。本发明对多工况下的城市污水处理过程溶解氧和硝态氮浓度设定值进行实时寻优，在出水水质达标的基础上，有效降低了能耗。
工况城市污水处理过程多目标优化方法

[发明专利]一种基于核主成分分析和贝叶斯网络的污泥膨胀诊断方法-CN202011221211.X有效
发明人：韩红桂;董立新;乔俊飞 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C02F3/30 文献下载
摘要：一种基于核主成分分析和贝叶斯网络的污泥膨胀诊断方法属于智能诊断技术领域。针对污水处理过程中污泥膨胀现象难以准确检测以及污泥膨胀原因变量难以准确辨识的问题，本发明设计了一种基于核主成分分析和贝叶斯网络的污泥膨胀诊断方法，设计基于核主成分分析的检测模型，完成污泥膨胀现象的检测，设计基于贝叶斯网络的诊断模型，辨识引发污泥膨胀的根本原因变量。结果表明该智能诊断方法能够的准确检测污泥膨胀现象并且可以辨识引发污泥膨胀的根本原因变量，提高了污水处理的质量和效率，保障了污水处理过程的安全稳定运行。
一种基于成分分析贝叶斯网络污泥膨胀诊断方法

[发明专利]基于事件触发的RBF-PID城市固废焚烧过程炉膛温度控制方法-CN202111468138.0有效
发明人： 乔俊飞;何海军;蒙西;汤健 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2021-12-04 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G05D23/20 文献下载
摘要：基于事件触发的RBF‑PID城市固废焚烧过程炉膛温度控制方法属于城市固废焚烧领域，针对炉膛温度人工控制精度不高及控制器频繁更新的问题。本发明首先通过梯度下降算法和递归最小二乘算法在线更新RBF网络参数，同时引入动量因子的平方及参数的动量项来更新控制器参数；然后，设计基于固定阈值的事件触发条件作为控制器更新条件，建立基于事件触发的RBF‑PID控制器，实现对炉膛温度的精确控制，解决城市固废焚烧过程炉膛温度人工控制精度不高的问题，为城市固废焚烧过程的安全稳定运行提供理论支撑与技术保障。
基于事件触发 rbf pid 城市焚烧过程炉膛温度控制方法