柴天佑的科研成就

可变耦合

为解决常规解耦控制理论和方法难以有效控制不确定多变量强耦合的复杂工业过程的问题,他在国际上首次提出了多变量自适应解耦控制的研究方向,打破了传统的解耦控制思想,提出了基于控制器设计和闭环系统直接解耦的在线解耦控制策略,系统地提出了20多种多变量自适应解耦控制算法。建立了算法的稳定性和收敛性分析,并结合电力、冶金等行业多变量强耦合、强非线性、参数时变、生产条件和操作条件变化大、常规控制系统难以投入运行的复杂工业过程进行了应用研究。所提出的自适应解耦控制方法已成功应用于冶金多级加热炉、余热锅炉、合金钢棒材连轧机立式活套、大型风洞、化工精馏塔等,取得了显著的应用效果。

该成果发表论文被SCI收录10篇,EI收录37篇,被SCI引用38次。应邀在国际会议上作专题报告,在国家科技学术著作出版基金资助下发表专著《多变量自适应解耦控制及应用》,2002年获辽宁省一等奖。

智能解耦

他带领课题组将自适应解耦控制方法与智能控制和计算机分布式控制技术相结合,开发了智能解耦控制技术和系统,并应用于国产20万千瓦发电机组的球磨机制粉系统、进口30万千瓦发电机组的机炉协调等复杂工业过程,解决了常规控制系统因其多变量强耦合、强非线性、参数时变、工况变化频繁等综合复杂特性而无法投入自动化运行,导致能耗高、严重污染的问题

研究成果获省部级科技进步一等奖3次。“多变量智能解耦控制技术及应用”获1999国家科技进步二等奖,“多变量智能解耦控制理论、方法及应用”被1999评为中国高校十大科技进步。

工业生产

他提出了以综合生产指标为目标,以集成建模和控制为手段的复杂工业生产过程优化控制方法。他带领课题组解决了我国矿山资源品位低、采选冶生产过程复杂、关键工艺参数难以在线连续测量、工况多变、操作环境恶劣、生产过程难以实现优化控制等问题,提出了选矿生产过程优化控制技术和企业综合自动化整体解决方案,开发了企业综合自动化系统, 该技术已成功应用于辽宁排山楼金矿、酒钢选矿厂等企业,产生了显著的经济效益和社会效益。

这项成果的论文两次被邀请在IFAC国际会议上作专题报告。“黄金选矿生产过程综合自动化系统”获国家经贸委黄金科技进步特等奖65438-0999,“黄金矿山企业综合自动化系统”获2002年国家科技进步二等奖。

活套解耦

针对被控对象特性不确定、非最小相位和开环不稳定、各种干扰、未建模动态、执行器故障、输出不可预测、大检测采样周期和小控制周期不匹配、强非线性等复杂工业过程难以实现自动控制的问题,将模糊控制、神经网络等智能控制与自适应控制相结合。创造性地提出了随机自适应、前馈自适应、鲁棒自适应、容错自适应、推理自适应、自校正PID、非线性自适应等20多种适用于复杂工业过程的控制算法,并建立了算法的稳定性和收敛性分析。

以上成果获国家教委科技进步一等奖1991(A类)。他带领研究团队结合复杂工业过程开展工业研究,将自适应控制与智能控制相结合,提出了适用于复杂工业过程的自适应控制技术。他结合富钢炼钢-精炼-连铸-连轧新工艺生产线建设项目,提出了具有非线性自适应补偿的活套解耦控制技术等关键自动化技术,保证了国内首条合金钢棒材生产线的安全、可靠、高效运行,取得了显著的经济效益。该研究成果发表的38篇论文被SCI检索,170篇论文被EI检索,在重要国际会议上发表的76篇论文被ISTP检索。