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朱豫才- 系统辨识/模型预测控制专家-融合动力网

朱豫才

1990年,荷兰埃因侯温(Eindhoven)技术大学,电机系,博士
浙江大学,控制科学与工程学院,教授,硕导/博导
出版两本专著
发表90余篇期刊和会议论文
E-mail:zhuyucai@zju.edu.cn
系统辨识、模型预测控制、PID回路监测与整定
基于系统辨识的运行优化与设备调度
基于系统辨识的故障诊断
流程工业应用:石化、煤化工、有色、钢铁、电力、综合能源、风电场、水泥等工业的PID控制、预测控制和运行优化
非工业应用:政府调控的建模与预测控制
1991年,参与创建荷兰IPCOS公司
1993年-1996年,荷兰Setpoint公司和AspenTech公司,高级工程师
1996年,创建荷兰太极控制(Tai-Ji Control)公司
1998年-2011年,荷兰埃因侯温(Eindhoven)技术大学,电机系,兼职Researcher
主要研究系统辩识,提出渐近辩识法,系统解决多变量系统的辩识问题。还提出了几种非线性系统辩识方法,Hammerstein-Wiener模型和LPV(线性变参数)模型等。
以渐近辩识法为基础,开发出系统辨识软件。使用该技术,可将辩识实验时间减少70%,数据分析和建模时间减少90%,并提高模型精度。使用该技术的公司包括ExxonMobil, Saudi Aramco, Total, Statoil, Linde, Air Liquide 和浙江中控等。还开发出PID参数整定软件,用户包括 Honeywell, ExxonMobil, Saudi Aramco, Bayer 和 BASF 等公司。
计划助力中国所有流程工业推广普及模型预测控制(MPC)和运行优化(RTO)。领导开发出新一代预测控制技术及软件,在中国多个燃煤发电厂和水泥厂成功应用,实现了节能减排增效益,创造了很大的的经济效益和社会效益。
间歇式适应预测控制系统
为解决预测控制技术工业应用成本高、难度大的问题,率领团队在国际上率先提出“间歇式适应预测控制系统”。该系统包含控制、辨识和诊断三个模块,能全面解决大规模复杂工业过程的控制问题。该系统已在石化装置和电力工业成功应用。该项目旨在研发新的辨识、控制和诊断算法,不断改进和充实该系统的三个模块;同时解决应用中的理论问题。
系统辨识的渐近法
系统辨识是研究用实验数据建立动态系统数学模型的学科,在多个领域特别是自动控制领域有广泛的应用。系统辨识的渐进法以L.Ljung 的渐进理论为基础,能够全面解决系统辨识的四个基本问题:实验设计、模型阶的确定、参数估计和模型校验。渐进法已在国外石油化工工业及其他流程工业有广泛应用。本项目拟将渐进法向两个方向扩展:(1)Errors-in-variables (EIV)系统辨识;(2)Wiener-Hammerstein系统辨识。同时还进行全局收敛辨识算法的研究。本工作已得到国家自然科学基金资助。
LPV模型辨识
LPV(线性变参数模型)是一种非线性模型,适用于连续及间隙生产装置建模和控制。本项目研究LPV 模型辨识问题,所得模型用于预测控制和软测量。
大型发电厂的MPC控制和燃烧优化
部分电力生产使用煤粉锅炉,污染排放高。使用模型预测控制技术对发电机组进行控制和优化,可以节能减排。本项目研究适合锅炉的模型辨识方法、预测控制算法和基于系统辨识的燃烧优化技术,并推广应用。该技术已在20多台大型发电机组成功应用。
水泥厂的MPC控制和燃烧优化
水泥生产污染排放高。使用模型预测控制技术对水泥窑线及粉磨系统进行控制和优化,可以节能减排。已在四条水泥线成功应用模型预测控制系统,取得明显的节能减排效益。
系统辨识的全局收敛算法
本工作提出了一个全局收敛的系统辨识中参数估计的全局收敛算法,解决了系统辨识领域一个近50年的难题。论文见:
● Zhu, Y.C. and H. Hjalmarsson (2016). The Box-Jenkins Steiglitz-McBride algorithm. Automatica, Vol. 65, pp. 170-182.
基于系统辨识的实时优化
提出一个基于系统辨识的实时优化方法,优化过程中不需要机理模型。该成果大大提高了实时优化的应用可行性。论文见:
● Yucai Zhu, Chao Yang, Xi Chen, Jinming Zhou and Jun Zhao (2022). Identification-based real-time optimization and its application to power plants. Control Engineering Practice, Vol. 123, pp. 1-16.
基于系统辨识的故障诊断
提出了基于系统辨识的故障检测与故障分离的理论和算法,目的是提高基于模型的故障诊断的应用可行性,论文见:
● Jinming Zhou and Yucai Zhu (2021). Identification based fault detection: Residual selection and optimal filter. Journal of Process Control, Vol. 105, pp. 1-14.
● Jinming Zhou and Yucai Zhu (2021). Fault isolation based on transfer-function models using an MPC algorithm. Computers and Chemical Engineerin, Vol. 159, pp. 1-14.
● Jinming Zhou and Yucai Zhu (2022). Automatic determination of optimal fault detection filter, Journal of Process Control, Vol. 118, pp. 69-81.
● Jinming Zhou, Yucai Zhu, Zhijiang Shao, Zhe Dong and Chao Yang (2022). Identification-based sensor and actuator fault diagnosis for industrial control systems and its application to HTR-PM, Control Engineering Practice, Vol. 131, pp. 1-14.
系统辨识的渐进法,国家基金面上项目
面向故障诊断的系统辨识,国家基金面上项目
多回路在线辨识及优化控制技术研究,横向项目
基于大数据分析的智能运行技术研究,横向项目
多能流多尺度协同控制与优化调度,国家重点研发计划课题
基于智能闭环建模的燃煤电厂新一代自适应控制与优化,国家基金(两化融合)重点项目
过程控制的多变量系统辨识,朱豫才著,张湘平等译,国防科大出版社,2005
自适应模型预测控制装置;专利号:ZL200710119216.X;发明人:朱豫才
非线性过程动态模型辨识方法;专利号:ZL200810098229.8;发明人:朱豫才




不到底限非好汉