面向微波连续干燥过程的时空混合建模与分布式跟踪方法研究
结题报告
批准号:
62003066
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
钟佳岐
依托单位:
学科分类:
控制理论与技术
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
钟佳岐
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中文摘要
微波连续干燥具有高效、环保、节能等优势,在化工、食品以及材料等诸多领域具有巨大的应用前景。然而,缺乏成熟的机理数据融合方法与多微波源控制策略,微波能工业应用的安全性与高效性仍面临着极大的挑战。针对微波连续干燥过程中混合建模与分布式跟踪的难点,本项目首先从微波与运动含水物料相互作用的行为分析出发,挖掘电磁场与热动力学场间非线性时空耦合特征;其次,融合机理模型与有限感知信息,提出多元参量在线辨识方法,构建微波连续干燥时空混合模型,明确揭示“微波-温度-传送速率-含水率”等多物理参量间自身演化与相互耦合的基本规律;再次,基于物料特性与实际工况,研究协同运行指标的分解与优化策略,提出多微波源分布式跟踪控制方法。此外,本项目的研究成果不仅能为分布式参数系统的建模与控制提供新思路、新方法,而且能为微波连续干燥过程安全高效运行奠定理论基础与技术支撑。
英文摘要
Continuous microwave drying has considerable potential in chemical engineering, food engineering and materials engineering with the high-efficient, energy-saving and pollution-free advantages. However, the safe and efficient industrial application of microwave energy is facing the great challenge, because the mechanism data fusion method and multi-microwave sources control technology have not been well developed. In order to overcome the problem of the hybrid modeling and distributed tracking, this project will focus on the process of continuous microwave drying. First, the nonlinear spatiotemporal characteristics of electromagnetic and thermodynamic fields will be illuminated by analyzing the coupled relationship between microwave and moving water-containing materials. Second, the online identification method will be proposed by integrating the mechanism model and incomplete perceptual information. The spatiotemporal hybrid model will be obtained to explicitly reveal the interaction mechanisms of ‘microwave-temperature-transmission speed-moisture content’ in the process of continuous microwave drying. Third, the coordinated operation index will be optimized and the distributed tracking control method will be proposed based on the material properties and actual operator conditions. Moreover, these results of this project will not only offer new ideas and methods for the modeling and control of distributed parameter systems, but also provide the theoretical and technological support for the safety and efficiency of the continuous microwave drying process.
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DOI:10.3390/pr9050827
发表时间:2021-05
期刊:Processes
影响因子:3.5
作者:Zhong Jiaqi;Liang Shan
通讯作者:Liang Shan
DOI:10.1177/09544062211003611
发表时间:2021-06
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science
影响因子:--
作者:Jiaqi Zhong;Xiaolei Chen;Yupeng Yuan;Jiajia Tan
通讯作者:Jiaqi Zhong;Xiaolei Chen;Yupeng Yuan;Jiajia Tan
DOI:10.12341/jssms22224
发表时间:2023
期刊:系统科学与数学
影响因子:--
作者:钟佳岐;陈晓雷;曾诚
通讯作者:曾诚
DOI:10.1098/rsos.210023
发表时间:2021-11
期刊:Royal Society open science
影响因子:3.5
作者:Zhong J;Liang S;Chen Y;Tan J
通讯作者:Tan J
DOI:10.1016/j.isatra.2022.09.024
发表时间:2022-09
期刊:ISA transactions
影响因子:7.3
作者:Jiaqi Zhong;Yan Feng;Cheng Zeng
通讯作者:Jiaqi Zhong;Yan Feng;Cheng Zeng
面向挠性压电太阳翼的物理信息混合建模与非同位控制方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    钟佳岐
  • 依托单位:
面向多微波源连续加热过程的时空混合建模与非同位跟踪方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    钟佳岐
  • 依托单位:
国内基金
海外基金