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《浙江大学》 2001年
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基于神经网络的稳态优化和控制研究

裴浩东  
【摘要】: 随着工业过程自动化水平的提高,人们已不仅仅满足生产装置的稳定运行, 而对提高生产效率、提高产量和质量以及降低消耗提出了越来越高的要求。工业 过程稳态优化控制是过程系统取得经济效益的重要保证。传统的基于模型的稳态 优化方法的基础是系统的精确数学模型,而许多过程对象呈现很大程度的非线 性,内在机理十分复杂,很难直接从机理揭示其内在规律;另外随着工业过程复 杂程度的提高,要建立过程系统的精确数学模型十分困难。因此探索无需对过程 有深入了解,通过非机理方法对复杂系统建模和优化控制的方法受到过程控制界 越来越高的重视。 本论文研究了基于神经网络非线性建模方法,以及在神经网络建模基础上的 优化技术,主要研究的优化算法是遗传算法、SQP数值算法和Hopfield神经网 络方法,这些方法能解决工业过程的稳态优化问题。 本论文的主要研究结果如下: ●针对BP算法易陷入局部最小和收敛慢的缺点,提出了一种新的改进方法 ------权值平衡法,充分发挥神经网络各个权值对网络训练的贡献。仿真 表明这是一种非常有效的方法,并利用改进的神经网络对工业生产过程进 行了稳态模型辨识。 ●对遗传算法提出了混合遗传算子的改进方法,主要是精选选择策略和结合 局部搜索寻优两方面的改进,仿真表明,改进后能加快遗传算法的收敛速 度。 ●用NN-GA方法对实际化工生产过程进行了优化,结果表明大大优于传统 的正交试验分析法。 ●提出了NN-SQP稳态优化方法,是基于BP神经网络建模基础上的SQP优 化方法,对工业生产过程进行了优化控制,取得了较好的效果。 ●针对大工业过程分解协调方法的协调层和局部优化层之间反复迭代的问 浙江大学博士学位论文 题,提出了在BP神经网络建模基础上的HOpfield网络递阶优化方法,并 对网络参数选择进行了研究。 最后,在总结全文的基础上,提出了有待进一步研究和探索的一些问题
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张宇林;蒋鼎国;徐保国;;改进的BP算法在多传感器数据融合中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2008年S1期
2 连志春;王春光;张洁;;基于小波网络的BP算法改进研究[J];计算机工程与应用;2007年02期
3 周盛强;向锦武;;基于随机LPNN网络的优化设计研究[J];机械科学与技术;2007年03期
4 丘敏;麦汉荣;廖惜春;;神经网络在汽车牌照字符识别中的应用[J];计算机工程与设计;2008年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴伟强;面向复杂非线性系统的质量改进与顾客互动机制研究[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 李飞;遗传算法的改进及其在神经网络控制中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
2 田志超;轧钢生产过程产品质量建模与优化控制研究[D];郑州大学;2011年
3 冯凌云;基于状态机AI技术的网络游戏战斗系统设计[D];复旦大学;2011年
4 杨欣欣;基于NN-GA的工业过程稳态优化设计[D];哈尔滨理工大学;2006年
5 王俊;石化生产过程仿真的研究[D];天津理工大学;2007年
6 曹永成;基于模糊神经网络的稳态优化设计[D];哈尔滨理工大学;2007年
7 孙明辉;复杂工业系统的稳态优化控制研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
8 张双乐;微网经济优化运行方法研究[D];华北电力大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴伟强;面向复杂非线性系统的质量改进与顾客互动机制研究[D];天津大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高志明,关岩,于洪梅,吴秀红,李井会;人工神经网络在化学中的应用进展[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
2 刘勇健,李子生;岩土工程位移反分析的智能反演综述[J];地下空间;2004年01期
3 毛德华;邹君;李杰;李景保;金菊良;;基于遗传算法的投影寻踪方法在洞庭湖区洪灾易损性评价中的应用[J];冰川冻土;2010年02期
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8 李坤全;方跃法;;改进遗传算法在6-RSS并联机器人机构设计中的应用[J];北京交通大学学报;2008年04期
9 周丽娟;乐晓波;;物流配送路径优化的研究[J];办公自动化;2007年06期
10 崔敏;;论遗传算法在旅行商问题中的应用[J];办公自动化;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩江洪;王梅芳;马学森;王跃飞;;改进的遗传算法在虚拟企业伙伴选择问题中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;The Research of Decision-make Based on IGA in Agent-oriented Multi-issue Automated Negotiation[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 李大卫;郭丽华;王莉;;紧急疏散的嵌套博弈分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 陈杰;;PDM系统中工作流程管理技术的研究[A];2011年浙江省医学会医学工程学分会第九届学术年会论文汇编[C];2011年
6 郭东辉;Gerard Parr;;ATM交换机中以神经网络实现ATM信息胞排序交换的研究(英文)[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
7 吴章华;王莹;高学东;;具有自适应功能的企业资信分析神经网络系统[A];中国运筹学会第六届学术交流会论文集(上卷)[C];2000年
8 马方清;刘晓文;黄静雯;赵小虎;;思维进化机器学习计算法的生料动态质量控制[A];水泥生料质量控制应用技术研讨会交流会论文集[C];2006年
9 沈世镒;罗跃虎;;关于神经网络研究的若干问题[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 许进;保铮;;神经网络与图论[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孔令启;基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究[D];华南理工大学;2010年
5 李曼荔;求解组合优化问题的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
6 桑永胜;空间数据分析的神经计算方法[D];电子科技大学;2010年
7 张寿明;基于冶炼过程及终点判断技术的烟化炉智能控制系统研究[D];昆明理工大学;2009年
8 周晖;自由搜索算法及其在传感器网络中的应用[D];东华大学;2010年
9 李春洋;基于多态系统理论的可靠性分析与优化设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 王园宇;粉尘环境中的图像恢复研究[D];太原理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马水松;多目标遗传算法与非支配集的构造研究[D];山东科技大学;2010年
2 李臻;城市公交车辆智能调度优化研究[D];山东科技大学;2010年
3 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
4 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
5 刘翠;水声图像阈值分割及智能优化算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 李魁星;基于信息熵遗传算法的舰船导航路径规划技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙慧杰;码头泊位延迟问题的干扰管理模型研究[D];大连理工大学;2010年
8 张雪;基于聚类的改进蚁群算法对VRPTW问题的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 陈巍;基于模拟退火的Hopfield网的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 王保刚;基于虚拟样机技术的自治水下机器人仿真系统研究[D];中国海洋大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 冯明琴,孙政顺;催化裂化过程建模与稳态优化控制[J];兵工自动化;2002年04期
3 阮治明;;二级倒立摆系统的最佳控制[J];兵工自动化;2006年01期
4 高玉根,王国彪,丁予展;基于网格法的遗传算法及其应用[J];北京科技大学学报;2002年03期
5 李丽娜,侯朝桢;基于CMAC神经网络的工业过程稳态优化[J];北京理工大学学报;2002年03期
6 桑松,林焰,纪卓尚;浮式生产储油装置(FPSO)技术经济评价指标分析及论证[J];船舶;2005年02期
7 裴浩东,苏宏业,褚健;材料工程中基于神经网络的稳态优化策略[J];材料科学与工程;2001年02期
8 耿平,刘静,曾梅光;多变元非线性复杂系统的优化与模拟退火算法[J];东北大学学报;2002年03期
9 陈达威;朱桂萍;;低压微电网中的功率传输特性[J];电工技术学报;2010年07期
10 王琳,郭晨,李晖;基于GA学习的模糊小脑模型控制器[J];大连海事大学学报;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张世英;高仁祥;刘豹;;社会经济系统预测的非线性途径[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王雅琳;智能集成建模理论及其在有色冶炼过程优化控制中的应用研究[D];中南大学;2001年
2 王寅;化工过程混合建模问题研究[D];浙江大学;2001年
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4 向小东;基于神经网络与混沌理论的非线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2002年
5 贾燕;供需链设计优化模型及其复杂性问题研究[D];西北工业大学;2002年
6 吕伟杰;小波网络与多模型自适应控制理论的研究[D];天津大学;2003年
7 牟盛静;石化工业过程建模与优化若干问题研究[D];浙江大学;2004年
8 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
9 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
10 张凯举;钢铁冶金加热过程建模与综合优化控制方法的研究[D];大连理工大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尚志娟;风水互补微电网的优化运行研究[D];北京交通大学;2011年
2 曾勇;基于智能电网的实时电价研究[D];重庆大学;2011年
3 刘霞;含多种分布式电源和储能的微电网控制技术[D];浙江大学;2012年
4 白峪豪;含分布式电源的微电网经济调度模型研究[D];浙江大学;2012年
5 杨明辉;基于神经网络的系统辨识方法研究[D];北京工业大学;2000年
6 吴伟强;面向制造业企业的质量改进与顾客互动机制[D];浙江大学;2001年
7 吴昊;并行遗传算法的研究与应用[D];安徽大学;2001年
8 何飞;多目标结构优化设计的完全显隐性二倍体遗传算法研究[D];北京工业大学;2002年
9 陈焰华;基于神经网络的聚合过程建模方法研究[D];浙江工业大学;2002年
10 刘卫红;基于神经网络与专家系统集成的智能决策系统的应用研究[D];重庆大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 饶慧;刘杰;;从文献中获取数据及判据知识资源的方法研究[J];电脑知识与技术;2010年30期
2 杨崴崴;缪思恩;盛锴;;基于小波神经网络的汽轮发电机组振动故障预测的研究[J];电站系统工程;2007年05期
3 黄辉宇;李从东;;基于人工神经网络的煤矿安全评估模型研究[J];工业工程;2007年01期
4 朱献文;;基于遗传算法和Hopfield神经网络的字符识别方法[J];电子设计工程;2011年18期
5 鲁凤;徐建华;王占永;;合肥市需水预测遗传小波神经网络模型研究[J];测绘科学;2013年05期
6 陶津;贺可强;;深基坑工程位移预测的遗传神经网络耦合方法[J];建筑结构;2006年10期
7 张晖;董航飞;;神经网络PID控制器在温度控制中的应用[J];机电产品开发与创新;2011年03期
8 郭学会;林都;;倒立摆的混合控制[J];机械管理开发;2009年04期
9 张德忠;王慧;;机车系统可靠性设计管理过程与组织[J];机械管理开发;2010年01期
10 黄牧涛;张雅琦;兰秋萍;;基于组件技术和遗传小波神经网络的智能建模系统研究[J];计算机工程与科学;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 宋清昆;自适应结构优化神经网络控制研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
2 鲁凤;生态足迹变化的动力机制及生态足迹模型改进研究[D];华东师范大学;2011年
3 王东署;工业机器人标定技术研究[D];东北大学;2006年
4 罗刚银;全自动血型分析系统关键技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
5 朱世松;煤矿瓦斯监测多传感器信息融合与知识发现研究[D];中国矿业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邓勇;智能变形分析方法综合研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 李登付;数据融合技术在隧道监控中的应用与研究[D];武汉理工大学;2011年
3 何新鹏;基于神经网络的芯片引脚检测系统的研究[D];广东工业大学;2011年
4 陆晓峰;基于纹理特征分析的地基云图分类识别[D];南京信息工程大学;2011年
5 张振喜;救援机器人多传感器信息融合技术研究[D];中北大学;2011年
6 李飞;遗传算法的改进及其在神经网络控制中的应用研究[D];东北石油大学;2011年
7 田志超;轧钢生产过程产品质量建模与优化控制研究[D];郑州大学;2011年
8 周恒;基于ARM的印刷装订错帖检测仪的研制[D];华北电力大学;2011年
9 武涛;汽车安全气囊控制系统及碰撞分析系统的设计[D];中国科学技术大学;2011年
10 李健;利用MODIS图像反演水色三要素的方法研究[D];安徽师范大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 宋仁国,董敏,张奇志,张宝金,曾梅光;7175铝合金工艺优化的遗传算法[J];材料科学与工程;1998年01期
3 徐心和;旅行商问题的一种新解法[J];东北工学院学报;1990年01期
4 徐枋同;桶熔;李永华;王学武;;双环直流脉宽调速系统动态模型辨识[J];电气传动;1993年02期
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6 韦岗,李华,徐秉铮;关于前馈多层神经网络多维函数逼近能力的一个定理[J];电子科学学刊;1997年04期
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8 王武义,万百五,曾建潮;大规模线性规划的OPBM递阶解法[J];系统工程;1987年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 张菊亮,章祥荪;一个新的解线性规划的神经网络(英文)[J];运筹学学报;2001年02期
4 罗公亮;从神经网络到支撑矢量机(上)[J];冶金自动化;2001年05期
5 蒋德云,张弓;谷物识别中对神经网络的优化(英文)[J];农业工程学报;2002年05期
6 王芳荣,周德义,郑咏梅,王鼎,张铁强;生物表面光谱特性识别的神经网络方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
7 宋光雄,何胜锋,曹辉,张峥,钟群鹏;基于Hopfield神经网络的腐蚀失效模式识别[J];金属热处理学报;2003年01期
8 王学武,谭得健;神经网络的应用与发展趋势[J];计算机工程与应用;2003年03期
9 陈有伟,李为民;基于混合训练神经网络的武器系统效能评估[J];计算机工程与应用;2003年08期
10 刘斌,刘新芝,廖晓昕;脉冲Hopfield神经网络的鲁棒H-稳定性及其脉冲控制器设计(英文)[J];控制理论与应用;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王雷;陈宗海;;神经网络在过程系统建模中的应用综述[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
2 周宗潭;胡德文;;自组织的神经网络方法和群落生长模型研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
3 侯媛彬;易继锴;杨玉珍;陈双叶;韩崇昭;;一种能消除混沌现象的神经网络[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
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5 陈文新;王长富;戴蓓倩;;基于神经网络的汉语四声识别[A];第一届全国语言识别学术报告与展示会论文集[C];1990年
6 刘丰;姜建新;程俊;易克初;;一种用于语音识别的神经网络[A];第二届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1992年
7 梁循;;神经网络中训练样本空间的分割特性及其应用[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
8 黄小原;肖四汉;樊治平;;神经网络预警系统及其应用[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
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10 高文忠;顾树生;平力;;静态神经网络新算法及其收敛性初探[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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4 中国科技大学计算机系 邢方亮;神经网络挑战人类大脑[N];计算机世界;2003年
5 记者 孙刚;“神经网络”:打开复杂工艺“黑箱”[N];解放日报;2007年
6 本报记者 刘霞;美用DNA制造出首个人造神经网络[N];科技日报;2011年
7 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 冯伟;时滞随机神经网络的稳定性研究[D];重庆大学;2009年
6 裴浩东;基于神经网络的稳态优化和控制研究[D];浙江大学;2001年
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9 张超;高阶神经网络的梯度训练算法收敛性分析[D];大连理工大学;2008年
10 陈薇娜;一类离散神经网络系统的分支研究[D];复旦大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 沈花玉;神经网络在医学诊断中的应用研究[D];天津理工大学;2007年
2 曹影鹏;时滞神经网络及其离散化模型的稳定性分析[D];江南大学;2008年
3 邹宇;基于Hopfield神经网络和高精度算法的谐波电流检测方法研究[D];天津大学;2007年
4 苏卫卫;时变时滞神经网络的稳定性分析[D];燕山大学;2008年
5 钟义长;基于神经网络的电力电子装置故障检测与诊断[D];湖南科技大学;2007年
6 唐荣江;基于神经网络的汽车振动乘坐舒适性评价方法研究[D];吉林大学;2009年
7 李小燕;灰色神经网络预测模型的优化研究[D];武汉理工大学;2009年
8 郭军平;高阶双并联神经网络批处理梯度算法收敛性[D];大连理工大学;2009年
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10 文辉;基于神经网络的中药片剂包衣建模研究[D];南昌航空大学;2009年
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