针对分解的分布式模型预测控制（DMPC）系统中子系统间的耦合影响所导致的通信负担重的问题，提出了一种新的基于免疫算法（IA）系统结构分解的DMPC算法。首先，采用IA算法对DMPC系统结构分解中遇到的输入分组（ICD）和输入输出配对（IOPD）问题进行求解，最大程度地减小了系统间输入输出耦合影响；然后，采用DMPC算法对分解后的系统进行分布式控制，有效地减小了子系统间的耦合，并降低了系统的通信负载问题；最后，用重油分馏化工过程进行了仿真实验，并通过与集中式模型预测控制（CMPC）的仿真结果作对比来验证了算法的有效性。

为提高水印图像的不可见性和算法鲁棒性，通过小波变换?海森伯格矩阵?奇异值分解的方法研究了彩色图像水印算法。首先，对宿主图像和水印图像进行了彩色空间变换；然后，对载体图像进行了小波变换；最后，对低频系数进行了海森伯格矩阵?奇异值分解后嵌入水印图像。结果表明，该算法对多种攻击方式有较强的鲁棒性，嵌入水印后宿主图像不可见性好，嵌入信息能力强，具有一定的应用价值。

研究了火炬燃烧器管线开裂区域的破坏机理，通过对管线进行低倍宏观分析、材质分析、显微镜金相分析、扫描电子显微镜（SEM）微观形貌及能谱分析（EDS）与实验相结合的手段，找出了管线失效开裂的原因，进一步分析了敏感环境（介质）、敏感材料和应力状况对管线开裂失效造成的影响。结果表明，在一定的温度下，管线内形成H₂S＋CO₂＋H₂O的酸性腐蚀环境，火炬燃烧器管线的不锈钢材质敏化严重，存在严重的晶间腐蚀；晶间腐蚀造成管壁表面晶粒剥落，产生点蚀坑，点蚀坑处又成为应力腐蚀裂纹的裂纹源；火炬燃烧器管线在制造加工、装置运行等过程中会产生一定程度的应力集中，在腐蚀介质、敏感材质和应力集中三个因素的影响下，火炬燃烧器管线会发生晶间型应力腐蚀开裂而失效。

初始缺陷、工作环境会导致转轴出现不同程度的裂纹。为分析裂纹对转子系统的影响，通过Jeffcott转子动力学模型和断裂力学理论建立了裂纹转子系统的有限元模型。对不同裂纹深度、裂纹角度和不同转速进行了仿真分析，并采用机械综合故障台对部分裂纹转子进行了实验研究。结果表明，裂纹的出现使系统振动响应中出现2X等高阶倍频分量，轴心轨迹出现凹陷甚至套圈现象，振动幅值也随之变大；随着裂纹的加深，系统的不稳定性逐渐增强；裂纹倾斜角度的改变也影响系统的振动特性，45°裂纹对系统的影响最大，当转速开始加快时，系统受裂纹的影响慢慢减小，时域波形趋于平稳，轴心轨迹逐渐变回椭圆形。对实验结果与仿真数据进行对比，验证了仿真及建模的结论。

在多相流管输体系下，水合物浆液在流动过程中会遇到崎岖不平的地形地貌，此时采用倾斜管道显得尤为重要。因此，研究了天然气水合物浆液在倾斜管内的流动特性对堵塞管路的影响。在低温高压可视水合物实验环路上，开展了油基体系下油＋天然气的水合物堵管实验，探究了初始压力、初始流量等因素对天然气水合物浆液流动和堵管时间的影响。同时，利用实时在线颗粒测试仪，对水合物生成、流动及堵管过程中水合物颗粒的微观变化进行了分析。结果表明，随着初始压力增大，天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均缩短，天然气水合物堵管趋势增大；随着初始流量增大，天然气水合物的诱导时间、生成时间和浆液流动时间均延长，天然气水合物堵管趋势减小。对水合物生成至堵管的过程以及堵塞机理进行了分析。对油基体系下天然气水合物堵塞管路的研究结果表明，在油基体系下可以通过减小初始压力、增大初始流量来有效地减小天然气水合物堵塞管路的概率。研究结果可为维持和保证天然气水合物在管道中的安全流动提供理论参考及依据。

管道中多相流动条件下的水合物生成和沉积会形成流动障碍，影响正常的油气生产和运输作业。基于水平环状流气主导体系中水合物易在气相中夹带的液滴中形成或者在管壁上生成的特点，建立管壁中不同含水率的气主导体系水合物沉积模型，分析了水平环状流中不同影响因素下的水合物沉积规律。结果表明，在水平环状流中，随着含水率和过冷度的增大，水平环状流中管壁上的水合物沉积速率逐渐增大，最大沉积速率增至原来的3倍，发生水合物堵塞的风险增大；由冷凝水生成的水合物沉积会随着时间的增加而增大。本研究可为后续相关的水合物堵塞以及水合物防治提供理论参考，具有重要的应用价值。

了解水合物沉积规律，可为深水气井干预作业方案优化及井筒内水合物防治提供思路。在气液两相流动模型的基础上，结合干预作业工具下放引起的热量交换和摩阻梯度变化，建立了干预作业下井筒压力和温度预测模型，采用迭代法对温度和压力模型耦合求解。基于水合物生长动力学模型，结合井筒温度和压力预测结果，建立水合物沉积模型，分析了干预作业下井筒内水合物沉积规律。结果表明，产量的增加导致井筒内压差升高，高产量下泥线处井筒温度较高；随着干预作业工具的下放，井筒内压力升高，但压力升高幅度逐渐减小，井口处压力的最大升高幅度约为3.0 MPa；干预作业工具直径占比小于50%时，干预作业工具直径越大，井筒压力越高；井筒泥线位置是水合物沉积堵塞高风险区域，低产井的水合物沉积速度比高产井的水合物沉积速度快；干预作业工具下放至泥线附近时井筒水合物沉积速度最快，干预作业工具直径占比50%时井筒水合物沉积速度较快。

模拟海底高压低温条件合成较高饱和度的天然气水合物，以多级降压模式开采天然气水合物作为空白组，研究了多级降压+注醇类、多级降压+注无机盐类以及不同质量分数化学剂对天然气水合物分解和开采效率的影响。同时，根据实验结果，优选了分解效率最优的化学剂。结果表明，多级降压+注化学剂开采天然气水合物比纯多级降压模式能有效提高瞬时产气速率，且提高整体分解效率；在多级降压+注醇类模式中，多级降压+注30%乙二醇模式性能最佳，与纯多级降压模式相比，其分解效率提高51.3%，2 h内的开采效率提高67.3%；在多级降压+注无机盐类模式中，多级降压+注15%氯化钙模式性能最优，与纯多级降压模式相比，其分解效率提高47.3%，2 h内的开采效率提高60.4%。在实际开采过程中，应选择适宜的化学剂质量分数，以避免污染环境。

降凝剂可以有效地改善生物柴油的低温流动性，采用溶液聚合法制备了甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸羟乙酯和马来酸酐的共聚物（AHM），并考察了AHM对生物柴油降凝效果的影响。采用红外光谱（IR）对甲基丙烯酸十六酯和AHM进行了表征。通过单因素实验的方法确定了AHM的最佳反应条件：n(甲基丙烯酸十六酯)/n(甲基丙烯酸羟乙酯)/n(马来酸酐)=2∶1∶2，引发剂质量分数为3.0%，溶剂质量分数为65%，反应时间为3 h，反应温度为85 ℃。当AHM质量分数为0.7%时，生物柴油的凝点降低12 ℃。采用偏光显微镜观察了加入降凝剂后生物柴油在低温下析出的蜡晶形态，其形态更加均匀致密。

通过对WO _x /SiO₂催化剂载体的筛选和WO _x 负载量的考察，成功筛选出一种性能优异的国产SiO₂载体，运用氮气物理吸附、XRD、Raman光谱和TEM/EDS对催化剂结构进行表征，考察了WO _x 物种在载体上的分散情况和乙烯与丁烯歧化制丙烯的催化反应性能，并与国外某商业催化剂的性能进行了对比。结果表明，当国产载体S?SiO₂的WO _x 负载量阈值为8%时，催化剂显示出最佳催化活性和选择性；与商业催化剂的催化性能相比，其催化活性高近10%，且稳定性和选择性相当；关联结构表征结果证实，WO _x 物种在载体上的分散特征是影响催化性能的关键因素，SiO₂载体和负载量也是影响WO _x 物种分散状态的关键。本研究可为高效烯烃歧化反应WO _x /SiO₂催化剂的国产化，尤其是国产SiO₂载体的选择提供依据。

海洋环境下的油气管道（X52管线钢）极易受到腐蚀的影响。采用电化学测试技术，并通过观察腐蚀形貌的方法，分析了海洋环境下溶解氧质量浓度、pH、静水压力对X52管线钢腐蚀行为的影响。结果表明，随着环境pH的升高，X52管线钢腐蚀减缓；随着溶解氧质量浓度和静水压力的升高，X52管线钢腐蚀加剧。在不同条件下，X52管线钢的腐蚀行为受阳极活化溶解控制，并且出现局部点蚀现象。

研究了2?乙基?2?芳基?二氢喹啉衍生物的合成方法。合成分成三步：第一步，2?溴喹啉与苯硼酸进行Suzuki交叉偶联；第二步，进行卤锂交换；第三步，有机锂试剂在2?苯基喹啉的α位进行亲核加成，得到双取代二氢喹啉衍生物。通过此方法合成了具有二氢喹啉结构的药物，并通过各种表征手段对目标产物进行了分析，确认了目标产物的结构。

以硝酸铁为铁源，通过浸渍法制备Fe?C₃N₄复合材料。采用FT?IR对Fe?C₃N₄材料进行了表征分析。结果表明，Fe掺杂不改变g?C₃N₄的骨架结构，可以增加g?C₃N₄材料的光催化性能。以橙黄II为目标污染物，在可见光下Fe?C₃N₄催化活化过硫酸钠降解偶氮染料，考察了过硫酸钠物质的量、Fe?C₃N₄质量浓度、橙黄II质量浓度及pH对降解效果的影响，并对反应进行了动力学研究，分析了所制备的催化材料的稳定性。结果表明，在Fe?C₃N₄质量浓度为2.0 g/L、过硫酸钠与污染物物质的量比为1 200∶1和pH=3的条件下，降解效果最好，降解率为77.8%；Fe?C₃N₄/过硫酸钠体系对偶氮染料的降解满足准二级动力学方程；Fe?C₃N₄材料具有可重复利用性。

愈创木酚常被用作木质素（自然界储量最丰富的可再生芳香族资源）催化研究的模型化合物。 然而，由于其结构复杂存在多种反应可能性，催化愈创木酚加氢脱氧反应不易获得良好的活性和选择性。迄今为止，研究人员为寻求突破，在催化剂开发和反应工艺优化方面做了大量工作。 综述了近年来用于愈创木酚加氢脱氧反应的过渡金属催化剂和贵金属催化剂的研究进展，并对反应路径和影响催化性能的因素进行了讨论，重点关注了愈创木酚经过C_AR-O断裂和芳环饱和转化为苯酚或环己醇的研究。 此外，还对今后催化剂改进和反应工艺探索的研究方向进行了展望。

随着网络化电力系统复杂程度越来越高，传统的控制方案很难满足实际需求，带宽受限、网络安全，以及执行器饱和等问题成为影响电力系统稳定性的重要因素。针对带宽资源受限问题，引入改进的事件触发机制以提高带宽资源的利用率；同时，构造欺骗攻击和执行器饱和下的电力系统新的数学模型；基于该系统模型，根据Lyapunov理论推导出电力系统稳定的充分条件，并利用线性矩阵不等式（LMI）技术，给出安全控制器的设计方案；最后，通过一个电力系统实例来说明所提方案的有效性。

针对多无人机编队系统，采用了内外环控制策略。首先，在考虑通讯时延和有界外部干扰的情况下，针对位置子系统提出了一种基于记忆事件触发机制的滑模控制方法。针对所建立的无人机二阶模型，采用领航?跟随法实现期望飞行编队。其次，为降低编队过程中的通讯负荷，设计了基于输入反馈和跟踪误差的新型自适应记忆事件触发机制，针对由此产生的输入通讯时延和系统所受的外部干扰问题，设计了滑模控制器，保证了控制性能并抑制了通讯时延和有界干扰的影响。再次，应用Lyapunov理论和 H_∞ 控制理论完成了闭环系统稳定性证明，并且给出了便于滑模控制器增益和触发参数求解的策略。从次，基于所获得的虚拟控制量，针对姿态子系统设计了跟踪控制器。最后，通过仿真验证了所提方法的有效性。

研究了多航天器系统在执行器和传感器故障作用下的编队包含协同控制问题。首先，对航天器的轨道动力学系统进行建模，并进行线性化处理；其次，设计自适应广义观测器，以获得系统状态以及执行器和传感器故障的估计值；再次，通过调整非奇异矩阵，提高观测器性能，使观测器误差收敛到原点附近；从次，基于估计的系统状态和执行器故障，设计了编队包含控制器，并利用Lyapunov理论分析得到编队误差和观测器误差收敛的充分条件；最后，通过仿真实例验证了所设计算法的系统性能。

对有领导者的异构离散多智能体系统的最优一致性问题，提出了一种无模型的基于非策略强化学习的控制协议设计方法。由于异构多智能体系统的状态矩阵不同，其局部邻居误差的动态表达式比较复杂。与现有的多智能体系统分布式控制方案相比，所提算法减少了计算的复杂性。首先，建立由增广变量构造的多智能体系统全局邻居误差动态表达式。其次，通过二次型形式的值函数得到耦合贝尔曼方程和Hamilton?Jacobi?Bellman（HJB）方程。再次，求解耦合HJB方程的最优解，得到多智能体最优一致性的纳什均衡解，并给出纳什均衡证明。从次，基于无模型的非策略Q学习算法，求解多智能体最优一致性的纳什均衡解。最后，利用批判神经网络结构，结合梯度下降法实现了所提出的算法，并通过仿真实例验证了算法的有效性。

针对偏心双螺杆挤出机自身结构存在的局限性，设计了一种新型偏心三螺杆挤出机。利用Polyflow软件，分析了压力场、剪切速度场、速度矢量场、混合指数、分离尺度、平均混合效率、对数拉伸率等参数；研究了偏心三螺杆挤出机的流动和混合机理，并与偏心双螺杆挤出机进行了对比分析。结果表明，在相同的条件下，偏心三螺杆挤出机拉伸折叠效果更好，混合效率高于偏心双螺杆挤出机，为进一步探究混沌混合机理和优化偏心多螺杆挤出机提供了理论依据。

气化炉是水煤浆气化系统的主要设备，为研究气化炉故障对气化系统的影响，提出一种基于动态贝叶斯网络与风险矩阵相结合的动态风险评估方法。以气化炉故障为例，首先建立了气化炉的动态贝叶斯网络模型，结合模糊评价方法计算根节点事件的先验概率，引入动态贝叶斯网络推算其后验概率；随后，基于层次分析法和Borda的原理，建立气化炉故障的综合风险评估体系，并引入维修因素，预测维修后气化炉的风险趋势并绘制了动态风险矩阵。结果表明，引入维修因素后系统整体风险水平显著下降，证明了维修因素对系统的积极作用，保障了系统的生产能力。

中国石化大连石油化工研究院开发的“低温柴油吸收”VOCs治理技术在某炼厂芳烃及苯乙烯罐区的应用中，存在液环压缩机吸入罐区废气的气量稳定性不足的问题。针对这一问题，采用一种新型液环压缩机自动引气控制方案，通过测量与罐区联通管道上的压力值，并根据压力值设计压缩机电机频率及液环压缩机回流阀开度的引气控制方案，最终得出最优的控制参数。结果表明，此方法可以在确保废气达标排放的同时满足节能降耗的要求，并兼顾设备的长周期平稳运行。

重晶石是油基钻井液的主要加重剂，但是其加重的高密度油基钻井液存在诸多问题。为了探究微锰矿粉在油基钻井液中的适用性，采用激光粒度分析仪和扫描电镜分析了重晶石和微锰矿粉的粒度分布和微观形态，对比分析了重晶石油基钻井液体系和微锰矿粉油基钻井液体系在流变性、失水造壁性、润滑性、沉降稳定性、储层保护性能方面的差异。结果表明，在低密度条件下，微锰矿粉体系和重晶石体系差异小；在高密度或超高密度条件下，微锰矿粉体系低黏高切，泥饼黏滞系数小于0.10，沉降密度差小于0.03 g/cm³，酸溶后渗透率恢复率大于95.00%，其流变性、润滑性、沉降稳定性、储层保护性能均优于重晶石体系；微锰矿粉体系比重晶石体系失水量大，泥饼质量差，建议将微锰矿粉中复配重晶石以提高体系的失水造壁性。研究结果全面揭示了微锰矿粉油基钻井液体系和重晶石油基钻井液体系性能的差异，对微锰矿粉改善高密度、超高密度油基钻井液的性能提供支撑，也为超高密度油基钻井液加重剂应用提供了新的发展方向。

在高压低温的输送条件下，湿气集输管道中会有天然气水合物生成，而生成的水合物可能会导致管道堵塞或关键控制设备失灵等诸多风险。加注醇类水合物热力学抑制剂（THI），是预防湿气管道生成水合物的方法之一。若THI注入量过大，则不仅会增加采购、运输和储存成本，而且还会增加水处理成本。因此，在一定安全裕度的基础上，确定THI的最小注入量至关重要。基于经验公式法和相平衡软件的THI注入量的计算，不考虑流动的影响。为优化THI注入量，采用相平衡与流动耦合计算法，基于OLGA组分跟踪模型，对沿线的温度、压力以及THI质量分数进行了跟踪，以期较为准确地预测THI注入量。以陆地气田气和海底油田伴生气集输管道为例，对不同计算方法进行了对比。结果表明，相平衡与流动耦合计算法可减少THI注入量10%以上。

随着人工智能技术的发展以及大数据互联网技术的应用，管道泄漏检测技术向智能化的方向发展。将管道泄漏检测技术分为连续性技术和非连续性技术两大类，介绍了多种泄漏检测方法的原理，总结并分析了国内外长输油管道泄漏检测技术的研究现状，对多种检测方法相结合的输油管道泄漏检测与定位技术在长输油管道检测中的应用进行了展望。

采用室内模拟实验的方法，研究了硫酸盐还原菌（SRB）和CaCO₃垢层共存对20号钢腐蚀行为的影响。通过腐蚀失重法研究平均腐蚀速率，通过电化学阻抗谱（EIS）和开路电位（OCP）研究注入水溶液中20号钢腐蚀电化学行为，利用扫描电镜（SEM）、EDS和Raman光谱分析20号钢表面腐蚀产物的形貌和成分，采用激光共聚焦显微镜（CLSM）分析20号钢的点蚀坑深度。结果表明，SRB与CaCO₃垢层存在协同作用，CaCO₃垢层的孔隙率和垢层下的厌氧环境为SRB的黏附和生长提供了便利的条件，接种SRB对CaCO₃垢层下20号钢的均匀腐蚀和局部腐蚀均有促进作用。

以正辛酸?氯化锌型低共熔溶剂（OA?ZnCl₂）为添加组分、硅胶（SG）为载体，经溶胶?凝胶过程合成OA?ZnCl₂/SG负载型催化剂。采用红外光谱、X射线衍射、N₂?吸附脱附和扫描电镜等技术对催化剂的结构进行分析。以OA?ZnCl₂/SG为吸附剂和催化剂、双氧水为氧化剂，研究其氧化脱硫性能。考察了低共熔溶剂的负载量、反应温度、n(H₂O₂)/n(S)、催化剂质量和不同硫化物对脱硫效果的影响。结果表明，在最佳条件下催化剂的脱硫率达到95.6%，经过5 次循环后脱硫率降为89.7%。

以大孔纳米氧化铝为载体、铁为助剂，对以Mo、Ni为活性中心的加氢催化剂进行改性，采用二次纳米自组装方法分别制备Fe?Mo?Ni和Fe?Ni催化剂。结果表明，经Fe改性的MNF?70C与NF?70C催化剂均为双峰孔结构，较大最可几孔径分别为50.0、40.0 nm，较小最可几孔径均为5.5 nm左右。在络合剂和助剂Fe的作用下，MNF?70C催化剂中Fe与Mo、Ni在大孔氧化铝内外表面以金属键的形式形成大量纳米自组装体，分散更加均匀，具有更多适合加氢反应的孔道。同时，MNF?70C和NF?70C催化剂的孔径分布在6.0~60.0 nm的比例分别达到78.05%和72.80%，这说明结构型助剂Fe的加入改善了活性金属的分散性，从而有效改善催化剂的孔径分布。CO吸附、H₂?TPR、TEM和XPS的表征分析结果进一步表明，经Fe改性的催化剂对CO的吸附均以线式吸附，其还原温度较低，且均已纳米粒子的形式均匀分散，具有更多的催化活性中心，而Fe改性的MNF?70C催化剂活性中心较多，说明此类催化剂具有较好的加氢催化活性。由于Fe元素廉价，助剂的加入可提高加氢后油品的质量或者降低催化剂活性金属的用量，从而降低合成催化剂的成本，适合工业应用重油加氢催化剂的开发。

模板剂是合成分子筛必不可少的组成部分，对分子筛的物理性质和催化性能有很大的影响。以不锈钢管为晶化器，采用水热法合成SAPO?34分子筛，考察了PEG?800对分子筛结晶度、形貌和酸性的影响，并对其MTO催化性能进行测评。结果表明，以四乙基氢氧化铵（TEAOH）和PEG?800为复合模板剂所合成的分子筛样品呈薄板状，结晶度和酸性适宜，且催化寿命最长可达340 min；当甲醇转化率大于95%时，双烯选择性可达84.0%，同时发现板层状分子筛的晶体厚度越薄催化性能越好。