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《碳纤维生产过程的动态建模与智能控制》取材新颖，内容深入浅出，材料丰富，理论密切结合实际，具有较高的学术水平和实际参考价值。《碳纤维生产过程的动态建模与智能控制》可作为高等院校相关专业高年级本科生或研究生的教材及参考书，也可供信息科学、纺织材料等领域的教师和科技工作者参考使用。
目录
“信息化与工业化两化融合研究与应用”丛书序
前言
第1章绪论
1.1引言
1.2PAN基碳纤维的发展
1.3复杂工业过程的建模与控制
1.3.1复杂工业过程的建模
1.3.2复杂工业过程的控制
1.3.3复杂工业过程的优化
1.4生物启发的智能建模与优化控制
1.4.1适应性免疫机制
1.4.2神经内分泌免疫系统的调节机制
1.4.3基于神经—内分泌—免疫调控体系的智能建模与优化控制
1.5小结
参考文献
第2章碳纤维原丝的制备工艺与生产过程
2.1引言
2.2碳纤维原丝生产的基本工艺流程
2.3碳纤维原丝生产过程的主要工艺环节
2.3.1碳纤维原丝的喷丝及凝固过程工艺
2.3.2碳纤维原丝的多级牵伸过程工艺
2.4小结
参考文献
第3章碳纤维原丝凝固成形过程的动态机理建模
3.1引言
3.2碳纤维凝固机理
3.3碳纤维凝固过程的径向扩散模型
3.3.1溶剂和非溶剂的扩散模型
3.3.2扩散系数与数值模拟分析
3.3.3径向扩散模型与仿真分析
3.4碳纤维原丝凝固成形的动态机理模型
3.4.1凝固过程动态机理子模型
3.4.2动态综合模型的建立
3.4.3动态机理模型的数值计算方法
3.4.4数值计算结果与分析
3.5不确定信息下碳纤维凝固浴中的扩散模型
3.5.1白噪声影响下的碳纤维纺丝扩散过程模型
3.5.2纺丝环境突变下的碳纤维凝固浴扩散模型
3.5.3凝固浴溶剂脉冲给料时的纺丝扩散过程模型
3.5.4时滞影响下的碳纤维凝固浴扩散模型
3.6小结
参考文献
第4章碳纤维牵伸过程的建模与分析
4.1引言
4.2牵伸过程的模型
4.2.1形变行为力学关系
4.2.2牵伸过程的张力模型
4.2.3牵伸过程的电机模型
4.3牵伸过程的整体模型仿真
4.4多级牵伸过程的数学模型
4.4.1多级牵伸系统的组成
4.4.2碳纤维的三级牵伸过程模型
4.5碳纤维牵伸过程的多模型建模方法
4.5.1期望最大化算法
4.5.2基于EM算法的多模型辨识
4.5.3碳纤维牵伸过程的多模型建模仿真
4.6小结
参考文献
第5章碳纤维原丝纺丝凝固过程工艺优化
5.1引言
5.2基于退化抗体检测的快速克隆选择算法
5.2.1克隆选择算法简介
5.2.2退化抗体检测的基本思想
5.2.3基于退化抗体检测的CSA流程
5.2.4退化区域大小计算方法
5.3碳纤维原丝湿法纺丝工艺优化
5.3.1碳纤维原丝纺丝工艺模型
5.3.2纺丝环节工艺优化
5.4小结
参考文献
第6章碳纤维牵伸工艺的智能优化
6.1引言
6.2碳纤维加工的牵伸工艺
6.3牵伸工艺的多目标动态规划优化模型
6.3.1动态规划模型
6.3.2动态规划模型的求解
6.3.3多目标动态规划模型的算法实现
6.3.4牵伸比的动态规划结果
6.4碳纤维牵伸比的智能预测
6.4.1SVR—ARX模型
6.4.2智能果蝇优化算法
6.4.3IFOA—SVR—ARX—ARMA模型
6.4.4仿真比较结果
6.4.5ARMA误差修正模型
6.5小结
参考文献
第7章碳纤维凝固过程的智能控制
7.1引言
7.2碳纤维凝固浴的耦合机理模型
7.2.1凝固浴系统组成
7.2.2液位模型
7.2.3温度模型
7.2.4浓度模型
7.2.5凝固浴综合数学模型
7.3无故障情况下的解耦控制器设计
7.3.1解耦控制器的结构
7.3.2解耦控制器的仿真验证
7.4基于神经内分泌解耦调节原理的智能协同控制
7.4.1神经内分泌系统的解耦控制原理
7.4.2凝固浴智能解耦控制算法
7.4.3实验结果与分析
7.5基于生物免疫系统的凝固浴可重构控制
7.5.1碳纤维凝固浴的故障类型分析
7.5.2可重构控制的原理
7.5.3基于生物免疫机制的可重构控制方法
7.5.4免疫可重构控制系统的设计
7.6小结
参考文献
第8章碳纤维多级牵伸过程的智能控制
8.1引言
8.2智能无模型自适应控制
8.2.1无模型自适应控制
8.2.2智能无模型自适应控制器的设计
8.3碳纤维蒸汽牵伸工艺的智能无模型自适应控制
8.3.1双输入双输出的智能无模型自适应控制器
8.3.2饱和蒸汽牵伸工艺的智能无模型自适应控制
8.4基于粒子群优化算法的水浴牵伸无模型自适应控制
8.4.1碳纤维水浴牵伸过程及模型分析
8.4.2粒子群优化算法
8.4.3基于粒子群优化算法的无模型自适应控制方法
8.4.4基于PSO—MFAC的碳纤维水浴牵伸过程控制
8.5基于改进混合蛙跳算法的水浴牵伸控制系统
8.5.1基本的蛙跳算法
8.5.2改进的混合蛙跳算法
8.5.3测试函数实验
8.5.4碳纤维水浴牵伸过程的优化控制
8.6基于细胞因子网络的多级牵伸水浴协同解耦控制
8.6.1人体细胞因子网络结构
8.6.2基于细胞因子网络的多级解耦网络
8.6.3控制系统仿真及结果分析
8.7碳纤维牵伸工艺环节的人工免疫故障诊断
8.7.1改进型免疫算法
8.7.2改进型免疫算法的步骤
8.7.3仿真实验
8.8小结
参考文献
……
第9章碳纤维原丝性能的智能预测
第10章碳纤维原丝纺丝工艺智能监测系统
索引
文摘
版权页：
固化的过程从纤维的外侧开始，逐渐向内部延伸，纺丝原液将逐渐从液态转变为固一液混合态，最终转为完全凝固态，形成初生纤维⑤。一个喷丝头上有上百个细孔，每一个细孔会挤出形成一条单丝，而上百条单丝会在凝固浴的末端汇聚，组成一股复丝。最后，在凝固浴末端的外部，有一个牵引辊④承载并牵引着凝固成形的初生纤维离开凝固浴，进入后续的工艺加工过程。
在纺丝环节中，所涉及的主要生产设备有：
（1）计量泵。计量泵也称定量泵或比例泵，是一种用来输送液体的特殊容积泵。计量泵属于往复式容积泵，其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量，用于精确计量。其流量可在0～100%范围内无级调节，能够满足各种对流量要求严格的工艺过程。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能，从而简化生产工艺流程。
（2）喷丝头。湿法纺丝的喷丝头主要为帽子形，又称喷丝帽。喷丝头采用耐腐蚀性强的金铂合金或钛、铌、钽、不锈钢等金属制成，作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液，通过微孔转变成有特定截面状的细流，细流经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。湿法喷丝头上的喷丝孔孔径相对较小，但数量较多。
（3）凝固浴水槽。凝固浴通常指使纺丝原液经过喷丝头形成的细流凝固或同时起化学变化而形成纤维的浴液，而盛装凝固浴的槽体称为凝固浴水槽。在湿法纺丝中，凝固浴水槽通常为细长的长方体。
《碳纤维生产过程的动态建模与智能控制》取材新颖，内容深入浅出，材料丰富，理论密切结合实际，具有较高的学术水平和实际参考价值。《碳纤维生产过程的动态建模与智能控制》可作为高等院校相关专业高年级本科生或研究生的教材及参考书，也可供信息科学、纺织材料等领域的教师和科技工作者参考使用。
目录
“信息化与工业化两化融合研究与应用”丛书序
前言
第1章绪论
1.1引言
1.2PAN基碳纤维的发展
1.3复杂工业过程的建模与控制
1.3.1复杂工业过程的建模
1.3.2复杂工业过程的控制
1.3.3复杂工业过程的优化
1.4生物启发的智能建模与优化控制
1.4.1适应性免疫机制
1.4.2神经内分泌免疫系统的调节机制
1.4.3基于神经—内分泌—免疫调控体系的智能建模与优化控制
1.5小结
参考文献
第2章碳纤维原丝的制备工艺与生产过程
2.1引言
2.2碳纤维原丝生产的基本工艺流程
2.3碳纤维原丝生产过程的主要工艺环节
2.3.1碳纤维原丝的喷丝及凝固过程工艺
2.3.2碳纤维原丝的多级牵伸过程工艺
2.4小结
参考文献
第3章碳纤维原丝凝固成形过程的动态机理建模
3.1引言
3.2碳纤维凝固机理
3.3碳纤维凝固过程的径向扩散模型
3.3.1溶剂和非溶剂的扩散模型
3.3.2扩散系数与数值模拟分析
3.3.3径向扩散模型与仿真分析
3.4碳纤维原丝凝固成形的动态机理模型
3.4.1凝固过程动态机理子模型
3.4.2动态综合模型的建立
3.4.3动态机理模型的数值计算方法
3.4.4数值计算结果与分析
3.5不确定信息下碳纤维凝固浴中的扩散模型
3.5.1白噪声影响下的碳纤维纺丝扩散过程模型
3.5.2纺丝环境突变下的碳纤维凝固浴扩散模型
3.5.3凝固浴溶剂脉冲给料时的纺丝扩散过程模型
3.5.4时滞影响下的碳纤维凝固浴扩散模型
3.6小结
参考文献
第4章碳纤维牵伸过程的建模与分析
4.1引言
4.2牵伸过程的模型
4.2.1形变行为力学关系
4.2.2牵伸过程的张力模型
4.2.3牵伸过程的电机模型
4.3牵伸过程的整体模型仿真
4.4多级牵伸过程的数学模型
4.4.1多级牵伸系统的组成
4.4.2碳纤维的三级牵伸过程模型
4.5碳纤维牵伸过程的多模型建模方法
4.5.1期望最大化算法
4.5.2基于EM算法的多模型辨识
4.5.3碳纤维牵伸过程的多模型建模仿真
4.6小结
参考文献
第5章碳纤维原丝纺丝凝固过程工艺优化
5.1引言
5.2基于退化抗体检测的快速克隆选择算法
5.2.1克隆选择算法简介
5.2.2退化抗体检测的基本思想
5.2.3基于退化抗体检测的CSA流程
5.2.4退化区域大小计算方法
5.3碳纤维原丝湿法纺丝工艺优化
5.3.1碳纤维原丝纺丝工艺模型
5.3.2纺丝环节工艺优化
5.4小结
参考文献
第6章碳纤维牵伸工艺的智能优化
6.1引言
6.2碳纤维加工的牵伸工艺
6.3牵伸工艺的多目标动态规划优化模型
6.3.1动态规划模型
6.3.2动态规划模型的求解
6.3.3多目标动态规划模型的算法实现
6.3.4牵伸比的动态规划结果
6.4碳纤维牵伸比的智能预测
6.4.1SVR—ARX模型
6.4.2智能果蝇优化算法
6.4.3IFOA—SVR—ARX—ARMA模型
6.4.4仿真比较结果
6.4.5ARMA误差修正模型
6.5小结
参考文献
第7章碳纤维凝固过程的智能控制
7.1引言
7.2碳纤维凝固浴的耦合机理模型
7.2.1凝固浴系统组成
7.2.2液位模型
7.2.3温度模型
7.2.4浓度模型
7.2.5凝固浴综合数学模型
7.3无故障情况下的解耦控制器设计
7.3.1解耦控制器的结构
7.3.2解耦控制器的仿真验证
7.4基于神经内分泌解耦调节原理的智能协同控制
7.4.1神经内分泌系统的解耦控制原理
7.4.2凝固浴智能解耦控制算法
7.4.3实验结果与分析
7.5基于生物免疫系统的凝固浴可重构控制
7.5.1碳纤维凝固浴的故障类型分析
7.5.2可重构控制的原理
7.5.3基于生物免疫机制的可重构控制方法
7.5.4免疫可重构控制系统的设计
7.6小结
参考文献
第8章碳纤维多级牵伸过程的智能控制
8.1引言
8.2智能无模型自适应控制
8.2.1无模型自适应控制
8.2.2智能无模型自适应控制器的设计
8.3碳纤维蒸汽牵伸工艺的智能无模型自适应控制
8.3.1双输入双输出的智能无模型自适应控制器
8.3.2饱和蒸汽牵伸工艺的智能无模型自适应控制
8.4基于粒子群优化算法的水浴牵伸无模型自适应控制
8.4.1碳纤维水浴牵伸过程及模型分析
8.4.2粒子群优化算法
8.4.3基于粒子群优化算法的无模型自适应控制方法
8.4.4基于PSO—MFAC的碳纤维水浴牵伸过程控制
8.5基于改进混合蛙跳算法的水浴牵伸控制系统
8.5.1基本的蛙跳算法
8.5.2改进的混合蛙跳算法
8.5.3测试函数实验
8.5.4碳纤维水浴牵伸过程的优化控制
8.6基于细胞因子网络的多级牵伸水浴协同解耦控制
8.6.1人体细胞因子网络结构
8.6.2基于细胞因子网络的多级解耦网络
8.6.3控制系统仿真及结果分析
8.7碳纤维牵伸工艺环节的人工免疫故障诊断
8.7.1改进型免疫算法
8.7.2改进型免疫算法的步骤
8.7.3仿真实验
8.8小结
参考文献
……
第9章碳纤维原丝性能的智能预测
第10章碳纤维原丝纺丝工艺智能监测系统
索引
文摘
版权页：
固化的过程从纤维的外侧开始，逐渐向内部延伸，纺丝原液将逐渐从液态转变为固一液混合态，最终转为完全凝固态，形成初生纤维⑤。一个喷丝头上有上百个细孔，每一个细孔会挤出形成一条单丝，而上百条单丝会在凝固浴的末端汇聚，组成一股复丝。最后，在凝固浴末端的外部，有一个牵引辊④承载并牵引着凝固成形的初生纤维离开凝固浴，进入后续的工艺加工过程。
在纺丝环节中，所涉及的主要生产设备有：
（1）计量泵。计量泵也称定量泵或比例泵，是一种用来输送液体的特殊容积泵。计量泵属于往复式容积泵，其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量，用于精确计量。其流量可在0～100%范围内无级调节，能够满足各种对流量要求严格的工艺过程。使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能，从而简化生产工艺流程。
（2）喷丝头。湿法纺丝的喷丝头主要为帽子形，又称喷丝帽。喷丝头采用耐腐蚀性强的金铂合金或钛、铌、钽、不锈钢等金属制成，作用是将黏流态的高聚物熔体或溶液，通过微孔转变成有特定截面状的细流，细流经过凝固介质如空气或凝固浴固化而形成丝条。湿法喷丝头上的喷丝孔孔径相对较小，但数量较多。
（3）凝固浴水槽。凝固浴通常指使纺丝原液经过喷丝头形成的细流凝固或同时起化学变化而形成纤维的浴液，而盛装凝固浴的槽体称为凝固浴水槽。在湿法纺丝中，凝固浴水槽通常为细长的长方体。
| ISBN | 9787030486851 |
|---|---|
| 出版社 | 科学出版社 |
| 作者 | 丁永生 |
| 尺寸 | 5 |