兩類(lèi)非線性過(guò)程的智能控制方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、論文針對(duì)兩種類(lèi)型非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，分別提出了相應(yīng)的智能控制方法，并將其應(yīng)用于實(shí)際中。第一類(lèi)被控系統(tǒng)為滯后時(shí)間小、響應(yīng)速度快（控制周期要求在200ms以內(nèi)）的非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，這類(lèi)系統(tǒng)的典型代表是焊管連續(xù)生產(chǎn)中焊接過(guò)程（對(duì)焊管采用直接高頻感應(yīng)加熱方式或直接電阻加熱方式）溫控系統(tǒng)；第二類(lèi)被控系統(tǒng)為大滯后（滯后時(shí)間≥10s）非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)為滯后時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)速度慢，這類(lèi)系統(tǒng)的典型代表是工業(yè)電阻加熱爐溫控系統(tǒng)。 論文主

2、要工作如下： 1）對(duì)智能控制理論及應(yīng)用的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并指出了目前存在的問(wèn)題和發(fā)展研究方向。 2）針對(duì)第一類(lèi)非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，提出了相應(yīng)的具有分級(jí)結(jié)構(gòu)的模糊自適應(yīng)控制方法。其設(shè)計(jì)思想是將整個(gè)控制系統(tǒng)構(gòu)成三級(jí)控制結(jié)構(gòu)：（1）基本模糊控制級(jí)。為了滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制要求，基本模糊控制級(jí)采用模糊邏輯控制方式。（2）自適應(yīng)調(diào)整級(jí)。為了適應(yīng)被控系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變情況，采用自適應(yīng)控制方式，定時(shí)在線調(diào)整模糊控制器參數(shù)。（3）過(guò)程狀

3、態(tài)判別級(jí)。為了克服過(guò)程狀態(tài)變化（或不同實(shí)際工況）的影響，提高控制系統(tǒng)的魯棒性能，將過(guò)程狀態(tài)判斷作為輔助輸入量，根據(jù)系統(tǒng)所處過(guò)程狀態(tài)，采用相應(yīng)的控制參數(shù)集。文中給出了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，并進(jìn)行了控制仿真研究。 3）針對(duì)第二類(lèi)非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，提出了一種新型聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法，通過(guò)引入聯(lián)想記憶衰減因子，提高了對(duì)非線性系統(tǒng)的辨識(shí)能力。通過(guò)與Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法的仿真比較，說(shuō)明新型聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法具有很好的

4、動(dòng)態(tài)辨識(shí)能力和泛化能力。文中給出了學(xué)習(xí)算法的收斂性分析和的選取方法。 4）針對(duì)第二類(lèi)非線性過(guò)程控制系統(tǒng)，提出了一種具有逆辨識(shí)結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。在這種控制方案中，采用三層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器以實(shí)現(xiàn)控制前期快速響應(yīng)的需要；為了解決模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制后期的穩(wěn)態(tài)誤差，引入新型聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)逆辨識(shí)方法，作為控制器來(lái)補(bǔ)償控制輸出。通過(guò)引入?yún)f(xié)調(diào)控制因子，用于調(diào)節(jié)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆控制器的輸出,使被控系統(tǒng)處于最佳控制狀

5、態(tài)。文中給出了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和的選取方法。 5）將提出的新型聯(lián)想記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法推廣到多輸入多輸出非線性系統(tǒng)，得到了新型聯(lián)想記憶多輸入多輸出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)方法；將提出的具有逆辨識(shí)結(jié)構(gòu)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法經(jīng)過(guò)改造后推廣到多輸入多輸出非線性系統(tǒng)，得到了新型多輸入多輸出模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)解耦控制方法。針對(duì)雙輸入雙輸出非線性系統(tǒng)進(jìn)行了辨識(shí)仿真與解耦控制仿真研究。 6）基于多年來(lái)對(duì)這兩類(lèi)非線性過(guò)程控制系統(tǒng)進(jìn)行理論研究的體會(huì)和實(shí)