黃德先

黃德先，清華大學自動化系研究員，過程控制工程研究所副所長。主要研究流程工業過程建模理論與技術，生產過程先進控制理論與技術，流程工業綜合自動化等內容。

基本介紹

• 中文名：黃德先
• 職業： 研究員
• 研究領域：流程工業過程建模理論與技術
• 主要論著：化工過程先進控制

個人履歷

教育背景

1978年9月至1982年7月 在華東石油學院自動化系化工儀表自動化專業學習，獲工學學士學位

1985年9月至1988年6月 在中國石油大學（北京）研究生部工業自動化專業學習，獲工學碩士學位

1995年9月至1999年11月 在清華大學自動化系控制理論與控制工程專業學習，獲工學博士學位

工作履歷

1982年7月至1985年9月 華東石油學院自動化系 助教

1988年6月至1992年12月 中國石油大學（華東）自動化系 講師，教研室副主任

1992年12月至1995年6月 中國石油大學（華東）自動化系 副教授，研究室主任

1995年6月至2000年12月 中國石油大學（華東）信息與控制工程學院 教授，研究室主任，研究所所長

2000年12月至今 清華大學自動化系 研究員

學術兼職

2002年8月至2012年7月 在中國化工學會信息技術套用專業委員會擔任副主任

2003年6月至今 在中國系統工程學會過程系統工程專業委員會擔任委員

2006年8月至2010年7月 在《化工自動化及儀表》期刊編委會擔任編委

2007年11月至2010年10月 在《CHINESE JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING》期刊編委會擔任編委

2008年7月至今 在中國自動化學會過程控制專業委員會擔任副主任

研究領域

[1] 流程工業過程建模理論與技術

複雜生產過程的控制、最佳化，和計畫、調度都需要模型，而由於過程複雜，模型難以建立制約了這些方面的發展，因而建模是當前本領域研究的熱點之一，也是我們從事的研究方向之一。

[2] 生產過程先進控制理論與技術

流程工業的先進控制是國家“十五”、“十一五”研究的重點方向，也是大型企業的戰略目標。先進控制是用來處理那些採用常規控制效果不好，甚至無法控制的複雜工業過程控制的問題。通過實施先進控制，可以改善過程動態控制的性能、減少過程變數的波動幅度，使之能更接近其最佳化目標值，從而使生產裝置在接近其約束邊界的條件下運行，最終達到增強裝置運行的穩定性和安全性、保證產品質量的均勻性、提高目標產品收率、增加裝置處理量、降低運行成本、減少環境污染等目的。

[3] 流程工業綜合自動化

流程工業綜合自動化的研究目標是在流程工業生產過程中，綜合考慮資源、能源的高效利用、環境控制和生態協調等因素，集成採用生產工藝技術、自動化技術、信息技術、最佳化技術等先進制造技術，達到提高產品質量和產量、降低物耗與能耗、減少環境污染之目的，實現企業綜合經濟技術指標的最最佳化，確保可持續發展。該領域涉及到多個學科和技術領域的交叉與融合。

學術成果

科研項目

[1] 煉油廠全廠加熱爐先進控制與最佳化項目 中國石油與天然氣總公司課題 負責人 2008年2月至今

[2] 煉油行業面向節能降耗的過程控制與最佳化集成技術及套用 十一五863目標導向類課題 負責人 2007年8月至今

[3] 基於多源信息融合的軟測量與推斷控制技術及套用 十一五863探索導向類課題 2006年12月至今

[4] 大型PX裝置全流程最佳化和先進控制技術研究與套用 橫向課題 負責人 2006年8月至今

[5] 複雜生產過程基於微粒群的最佳化調度理論與方法用 國家自然科學基金課題 負責人 2006年1月至今

[6] 常壓加熱爐最佳化控制 橫向課題 負責人 2005年2月至2006年11月

[7] 石化生產裝置先進控制技術研發與套用 橫向課題 負責人 2005年1月至2007年12月

[8] 煉油石化生產裝置先進控制技術和軟體研究開發 科技部十五863項目(2004AA412050) 負責人 2004年10月至2006年6月

[9] 催裂化裝置穩定吸收單元先進控制技術研究與套用 橫向課題 負責人 2003年7月至2004年7月

[10] 丙烯精餾塔和熱媒爐最佳化控制技術開發與套用 橫向課題 負責人 2003年3月至2004年12月

[11] 多模式、變約束、多目標的生產製造過程實時智慧型操作最佳化理論與方法研究 科技部973項目子課題（2002CB312203－10） 2002年12月至今

[12] 30萬噸/年半再生重整與60萬噸/年柴油加氫聯合裝置仿真培訓系統總體監控軟體開發 橫向課題 負責人 2002年5月至2003年2月

[13] 複雜工業過程的先進控制技術與軟體 科技部十五863項目（2001 AA413130） 2001年11月至2003年11月

[14] 流程工業生產過程的先進控制系統 科技部十五攻關（2001 BA201A04） 負責人 2001年11月至2003年12月

[15] 青黴素髮酵工藝最佳化研究與套用 橫向課題 負責人 2001年7月至2002年10月

[16] 撫順石油化工分公司CIMS總體設計 橫向課題 2001年6月至2002年3月

主要論著

[1] 黃德先，等. 化工過程先進控制. 化學工業出版社，2006

[2] 張偉勇，呂文祥，黃德先. 基於穩態能量平衡的支路平衡控制. 計算機與套用化學，2008，25（7），777-781

[3] 呂文祥，王宇紅，黃德先，金以慧. Alterable Period Nonlinear Level Predictive Control and its Applications. 3rd International Symposium on Advanced Control of Industrial Process，MAY 4-7, 2008, Jasper, Alberta, Canada

[4] 張偉勇，呂文祥，黃德先，金以慧. Research and Application of Adaptive State Feedback Predictive Control for Furnace. 3rd International Symposium on Advanced Control of Industrial Process，MAY 4-7, 2008, Jasper, Alberta, Canada

[5] 張偉勇，黃德先，王毓棟，王京春. Adaptive State Feedback Predictive Control and Expert Control for a Delayed Coking Furnace. Chinese Journal of Chemical Engineering，2008 16 (4)：590-598

[6] 於曉棟，呂文祥，黃德先，金以慧. 基於HYSYS和NSGA-Ⅱ的常壓塔多目標最佳化. 化工學報，2008 59 (7): 1646-1649

[7] 王鈞炎，黃德先. 基於差分進化算法和HYSYS機理模型的催化重整過程最佳化. 化工學報，2008 59 (7): 1755-1760

[8] 王鈞炎，黃德先. 基於混合差分進化算法的軟測量時延參數估計. 化工學報，2008 59 (8):2058-2064

[9] 王鈞炎，黃德先. 基於混合差分進化算法的混沌系統參數估計. 物理學報，2008，57（5）：2755-2759

[10] 於曉棟，黃德先，金以慧. DE-based Neural Network Nonlinear Model Predictive Control and Its Application for the pH Neutralization Reactor Control. 2008年控制與決策年會，2008年7月2-4日同，中國煙臺

[11] 錢斌，王凌，黃德先，王雄. Scheduling multi-objective job shops using a memetic algorithm based on differential evolution. International Journal of Advanced Manufacturing Technology，008,35（9-10），1014-1027

[12] 呂文祥，楊慶，黃德先，金以慧. A Dynamic Soft-sensing Method Based on Impulses Response Template and Parameter Estimation with Modified DE Optimization. Proceedings of the 17th World Congress，The International Federation of Automatic Control，July 6-11, 2008，Seoul, Korea

[13] 呂文祥，錢斌，黃德先，金以慧. Multi-units unified process optimization under uncertainty based on differential evolution with hypothesis test. Lecture Notes in Artificial Intelligence，2007，LNAI 4682, pp.1205-1214

[14] 劉波，王凌，金以慧，黃德先，唐芳. Control and synchronization of chaotic systems by differential evolution algorithm. Chaos, Solitons and Fractals，2007,34（2），412-419

[15] 劉波，王凌，金以慧，黃德先. Designing neural networks using PSO-based memetic algorithm. Lecture Notes in Computer Science，2007，v4493 LNCS, n PART 3, p 219-224

[16] 於曉棟,黃德先，王雄，劉波. DE and NLP based QPLS Algorithm. Lecture Notes in Artificial Intelligence，2007，LNAI 4682, pp.584-592

[17] 徐傑,黃德先. 基於混合粒子群算法的多目標車輛路徑研究. 計算機集成製造系統，2007，34(4): 14-17

[18] 欒志業,黃德先,金以慧. 間歇聚丙烯反應溫度的一般模型控制方法. 天津大學學報，2007，40（ 3）：346-351

[19] 張偉勇,黃德先,王毓棟,熊正球,龔華初,李樺. 爐管注汽量突增對焦化加熱爐的影響及對策. 計算機與套用化學，2007，24（4）：461-464

[20] 呂文祥，黃德先，金以慧. 基於預測控制的全流程節能降耗最佳化控制方法. 化工自動化及儀表，2007，34(5): 14-18

[21] 劉波，王凌，金以慧，唐芳，黃德先. Directing orbits of chaotic systems by particle swarm optimization. Chaos, Solitons and Fractals，2006,29(2),454-461

[22] 楊傳穎,黃德先. 基於iFix的先進控制軟體平台的研究與套用. Sixth World Congress on Intelligent Control and Automation，2006.6，大連

[23] 李秀改,黃德先. 成品催化劑間歇控制系統設計和實現. 化工自動化及儀表，2006,33(1):43-46

[24] 李秀改，黃德先. PSO based surrogate model steady state optimization with its application. World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA),2006，Proceedings of the World Congress on Intelligent Control and Automation (WCICA), 2006大連, p 6578-6582

[25] 劉波，王凌，金以慧，唐芳，黃德先. Improved particle swarm optimization combined with chaos. Chaos, Solitons and Fractals，2005,25（5），1261-1271

[26] 劉波，王凌，金以慧，黃德先. Designing neural networks using hybrid particle swarm optimizatio. Lecture Notes in Computer Science，2005，v3496, n I，391-397

[27] 王宇紅,黃德先,金以慧. Hybrid Model Predictive Control for Handling Infeasibility and Constraint Prioritization. Chinese Journal of Chemical Engineering，2005，2，211-217

[28] 李秀改,黃德先,金以慧. RBFNN-based multiple steady states controller for nonlinear system and its application. LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE，2005，3，15-20

[29] 夏曉華,欒志業,黃德先,金以慧. Nonlinear predictive control based on wavelet neural network applied to polypropylene process. LECTURE NOTES IN COMPUTER SCIENCE，2005,3，131-136

[30] 李秀改,黃德先,高東傑. State Feedback predictive control for hybrid system via parametric optimization. Chinese Journal of Chemical Engineering,，2005，13(5)，534-641

[31] 李秀改,呂文祥,黃德先. 一種基於流程模擬與OPC技術的化工過程實時控制方法. 化工自動化及儀表，2005，4 ,18-22

[32] 馬勇, 黃德先, 金以慧. 動態軟測量建模方法初探. 化工學報，2005，8，1516-1519

[33] 張偉勇，黃德先，金以慧. 網際網路環境下基於預測控制的閉環控制方法. 控制與決策，2004,12,1341-1344

[34] 王宇紅,黃德先，等. Wavelet Networks Based Soft Sensors and Predictive Control in Fermentation Process. The 8th International Symposium on Process Systems Engineering，2004.1，中國昆明

[35] 黃德先，王宇紅，金以慧. NONLINEAR MIMO ADAPTIVE PREDICTIVE CONTROL BASED ON WAVELET NETWORK MODEL. IFAC ADCHEM，2004.1，中國香港

[36] 王宇紅，黃德先，高東傑，金以慧. 基於LS-SVM的非線性預測控制技術. 控制與決策，2004，19,4,383-387

[37] 王宇紅，黃德先，高東傑. 基於支持向量機的非線性預測控制技術. 信息與控制，2004,33,2,133-136

[38] 王宇紅，黃德先，高東傑，金以慧. 預測控制可行性與約束優先權的混雜處理. 控制與決策，2004,19,8,847-851

[39] 李秀改，黃德先. 基於動態反饋神經網路的複雜系統預測控制. 吉林大學學報（信息科學版，2004，22（4），369-372

[40] Libei Chen, Yves Hontoir, 黃德先，等. Combining first principles with black-box techniques for reaction systems. Control Engineering Practice，2004，12（7），819–826

[41] 劉朝偉，黃德先. 微粒群算法參數影響的研究. 2004年中國控制與決策年會，2004,安徽黃山

獎勵與榮譽

2004年 獲得山東省科學技術獎勵委員會頒發的 山東省科技進步二等獎

2000年 獲得中國石油化工總公司頒發的 中石化科技進步一等獎

1999年 獲得山東省科學技術獎勵委員會頒發的 山東省科技進步三等獎

1998年 獲得中國石油與天然氣總公司頒發的 中石油優秀教學成果三等獎

1998年 獲得山東省頒發的 山東省計算機套用優秀成果三等獎

1995年 獲得中國石油化工總公司頒發的 中石化科技進步二等獎

1993年 獲得國務院頒發的 政府特殊津貼

1991年 獲得山東省教委頒發的 山東省優秀教學成果三等獎

1990年 獲得國家科學技術委員會頒發的 國家科技進步二等獎

1989年 獲得中國石化總公司頒發的 中石化科技進步一等獎

開設課程

過程控制, 本科生

綜合自動化理論與方法, 研究生