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《浙江大学》 2004年
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基于模糊神经网络的自适应控制在pH中和过程控制中的应用

郑春燕  
【摘要】: 中和过程是一个典型的非线性、纯时延过程,用常规的线性控制方法不可能对其进行有效控制。在对中和过程自动控制算法的探索中,采用了非线性增益补偿控制和前馈控制,由于中和控制过程的反应过程变化复杂,模型难以确定,因此基于模型的前馈控制无法对pH值和流量值的波动进行有效的补偿。常规PID控制算法也无法对反应的变化过程做快速的、精确的反应,在控制过程中很容易引起振荡现象,很难对系统实现最优控制。 对此,本文提出了用一种基于模糊神经网络MRAC控制方案来实现中和过程的优化控制。模糊神经网络是用神经元网络来构造模糊系统,其即具有模糊系统善于表达人的经验性知识,又具有神经元网络的根据输入输出样本来自动设计和调整模糊系统的设计参数,实现模糊系统的自学习和自适应功能的特性。基于模糊神经网络的自适应控制方案可以在线学习和调整规则参数及隶属函数参数,其控制规则表是根据现场实际控制数据并通过计算得出的,再将之应用于现场的控制中,具有很高的适应性,并保证闭环控制系统的稳定性,有高度鲁棒性,适用于非线性、时变、时滞系统的控制。因此,模糊神经网络控制的应用能很好的克服这种缺陷,适合于中和过程的非线性变化过程。 本文的研究工作主要包括以下内容: (1)综述了智能控制的研究发展,介绍了模糊控制技术和神经网络控制技术的各自优缺点,以及神经网络控制器的典型结构和几种常用的神经网络,自适应控制的特点及其应用。 (2)分析了中和过程控制的非线性时延特性和控制难度。介绍在实际应用中一般采用的控制方法:非线性增益补偿PID控制和前馈控制及其控制的效果,分析了存在的问题和困难。 (3)根据模糊系统和神经网络的优缺点,提出了用神经网络来构造模糊系统,一个基于模糊神经网络控制算法。设计了模糊神经网络控制器,以及把基于模糊神经网络的自适应控制应用到中和过程,建模并仿真。 (4)提出了基于PLC的pH中和过程自动控制系统,并把基于模糊神经网络自适应控制算法应用到某电化厂的pH中和过程自动控制系统中,最后分析了基于模糊神经网络自适应控制算法在中和过程的应用结果,以及PLC在pH中和自 摘要 动控制系统中的应用结果。 本文最后对全文所做的工作进行了总结,并提出了今后进一步研究所需要做 的工作。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ06

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【引证文献】
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1 张琳,王东亚,赵国材;模糊神经网络的MRAC在环境试验箱控制中应用[J];辽宁工程技术大学学报;2005年S1期
2 钟汉如;周水英;;染色过程pH值在线控制方法研究[J];机械与电子;2013年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 康家玉;制浆造纸废水生物处理过程建模与控制[D];陕西科技大学;2011年
2 张健中;一类连续化工生产过程的模型辨识及非线性预测控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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1 张惠泽;基于高斯过程的pH中和过程控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 陈晓旭;基于人工神经网络的镍氢电池智能充电研究[D];电子科技大学;2011年
3 张琳;集成智能控制在环境试验箱系统中的应用[D];辽宁工程技术大学;2005年
4 宋建军;基于神经网络的镍氢电池容量预测及智能充电[D];燕山大学;2006年
5 蔡小磊;基于管道混合器pH智能控制系统的设计与应用[D];浙江大学;2007年
6 罗明忠;离子交换树脂法回收氰化物pH值模糊自整定控制研究[D];西安建筑科技大学;2007年
7 蔡杰;基于小浴比筒子纱染色过程的pH值控制方法研究[D];华南理工大学;2012年
8 马金婷;污水处理pH值控制系统的研究[D];长春工业大学;2012年
9 王超;1450HC轧机极限参数调控设计[D];燕山大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 朱群雄,孙锋;RNN神经网络的应用研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1998年01期
2 陆燕,杜继宏,梁循;人工神经网络在控制中的应用[J];电子技术应用;1996年02期
3 商建东,陈康宁;专家智能pH控制器及其应用[J];化工自动化及仪表;1998年03期
4 汤同奎,邵惠鹤;神经网络在控制中的应用[J];江苏石油化工学院学报;1998年01期
5 费敏锐,陈伯时;专家模糊控制方法[J];控制与决策;1996年02期
6 韩京清;非线性PID控制器[J];自动化学报;1994年04期
7 金晓明,荣冈,王骥程;自适应模糊控制的新进展[J];信息与控制;1996年04期
8 陈立定;具有预测控制功能的pH控制系统[J];自动化仪表;2001年01期
9 王献忠,杜维;模型预测控制发展概况[J];自动化与仪器仪表;1999年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
2 童琨;;马钢2250热轧横切线过程控制系统的分析和实现[J];安徽冶金;2007年04期
3 王亚平;自动控制系统实验室中的抗干扰技术[J];安全与电磁兼容;2005年01期
4 吴丽娟;DMC-PID串级控制算法[J];鞍山钢铁学院学报;2000年02期
5 汤秀琴;双交叉燃烧控制系统的设计与实现[J];鞍山钢铁学院学报;2001年06期
6 李梅娟,崔再会;分布式微机控制系统在混凝土生产线中的应用[J];鞍山师范学院学报;1998年02期
7 郭涛;王巍;;自适应控制方法研究与发展[J];安阳师范学院学报;2009年05期
8 成兰;计算机控制系统抗干扰问题探讨[J];安阳大学学报;2003年02期
9 刘凤然,冯晓君,左岐;工业锅炉控制系统的计算机仿真[J];北方工业大学学报;2000年01期
10 冯晓君,刘凤然,郭磊,吴龑,卢灵;智能控制理论在倒立摆控制系统中的应用[J];北方工业大学学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙明玮;焦纲领;杨瑞光;陈增强;;自抗扰控制在飞行器控制与制导上的应用与分析——不同时间尺度问题的摸索[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 张海涛;陈宗海;向微;;人工神经网络在系统控制和建模中的应用综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 陈西虎;;智能化控制系统在铁路车站节能中的应用[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
4 刘忠国;刘伯强;吕扬生;;复卷机张力同步控制系统的设计[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
5 曹顺安;;基于BP神经网络的火电厂水质调节系统的Smith-PID鲁棒自适应控制[A];湖北省电机工程学会电厂化学专委会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 王伟;韩京清;;非线性PID控制器参数自整定的一种方法——二元控制系统方法[A];1993中国控制与决策学术年会论文集[C];1993年
7 王伟;;PID控制器参数校正的配置方法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
8 吴丽娟;;基于Laguerre级数模型的模型预测控制[A];2000中国控制与决策学术年会论文集[C];2000年
9 佟哲琼;张志君;尹峰;;基于递归神经网络的预测PID控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 韩京清;王学军;;系统的时间尺度和非线性PID控制器[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘丽英;线性自抗扰控制策略在异步电机调速系统中的应用研究[D];天津大学;2010年
2 王启源;独轮自平衡机器人建模与控制研究[D];北京工业大学;2011年
3 刘清;基于自抗扰控制器的永磁同步电机伺服系统控制策略的研究及实现[D];天津大学;2011年
4 黄浦;自抗扰控制技术在航空相机镜筒控制系统中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
5 哀微;基于随机逼近的数据驱动控制方法研究[D];华南理工大学;2011年
6 袁文华;高压共轨喷油系统多学科设计优化及智能控制研究[D];湖南大学;2010年
7 田涛;自适应预估控制及其在火电厂DCS中的应用[D];华北电力大学;2000年
8 梁伟平;球磨机制粉系统智能控制算法的研究及应用[D];华北电力大学;2000年
9 段军;机车柴油机数字式电子调速系统智能PID控制理论和技术的研究[D];大连理工大学;2000年
10 熊木地;大行程亚微米精度激光直写设备定位技术的研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
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1 李业鑫;基于模糊控制的余氯实时在线检测系统研制[D];长春理工大学;2010年
2 吴富民;柴油机数字式电子调速器的设计与开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 高丹丹;钢渣检测方法与挡渣控制系统的研究[D];长春工业大学;2010年
4 魏坤;球杆平衡系统控制方法研究[D];长春工业大学;2010年
5 尹文洁;永磁同步电机无位置检测器的自抗扰控制算法研究[D];华东理工大学;2011年
6 杜伟;智能仪表JKR测能仪的研究与开发[D];华东理工大学;2011年
7 丁辉;交流伺服驱动器的实现及其速度环非线性控制算法的研究[D];浙江大学;2011年
8 曾红兵;胶粘剂生产过程温度控制器的研制与开发[D];中南林业科技大学;2006年
9 孙赟;基于自抗扰控制的变风量空调控制系统的研究[D];浙江大学;2011年
10 苏思贤;自抗扰控制器及其应用研究[D];江南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王夙;刘峻;;污水处理厂能耗分析与节能技术研究进展[J];四川有色金属;2011年03期
2 王晖;聚合控制及其进展[J];北京化工大学学报(自然科学版);2000年02期
3 关圣涛;楚纪正;邵帅;;粒子群优化算法在非线性模型预测控制中的研究应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年06期
4 周晓敏,张清东,王长松,陈守群,何汝迎,许健勇;基于BP神经网络的CVC冷连轧机板形预测控制模型[J];北京科技大学学报;2000年04期
5 孙延风,梁艳春,孟庆福;改进的神经网络最近邻聚类学习算法及其应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年01期
6 陈体衔,甄春花;VRLA蓄电池变电流间歇快速充电方法[J];蓄电池;1999年01期
7 刘锋;吴建华;卫婷婷;蒋京东;马三剑;;化学法制浆废水的厌氧可生化性研究[J];中华纸业;2009年04期
8 刘建昌,王柱;基于神经网络模式识别的板形模糊控制器[J];东北大学学报;2005年08期
9 岳恒;张海军;柴天佑;;PSO算法在多模型自校正动态矩阵控制中的应用[J];东北大学学报(自然科学版);2008年02期
10 李鑫滨,杨景明,丁喜峰;基于递推k-均值聚类算法的RBF神经网络及其在系统辨识中的应用[J];燕山大学学报;1999年04期
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1 肖秀玲;王贵明;;用于电动自行车的四种动力蓄电池实验建模比较研究[A];2002中国电动汽车研究与开发[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 罗隆福;基因控制遗传算法的理论与应用研究[D];湖南大学;2001年
2 冯裕钊;缺氧变速生物滤池污水处理系统混合智能控制研究[D];重庆大学;2004年
3 何群;基于广义预测控制的锅炉测控系统研究[D];燕山大学;2006年
4 苏成利;非线性模型预测控制的若干问题研究[D];浙江大学;2006年
5 宫秀军;贝叶斯学习理论及其应用研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2002年
6 张日东;非线性预测控制及应用研究[D];浙江大学;2007年
7 陈薇;非线性预测控制快速算法的研究与应用[D];中国科学技术大学;2007年
8 苑进;贝叶斯学习框架下非线性制造过程建模及多目标优化关键技术研究[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李少清;基于Elman网络的HC轧机板形识别与控制[D];燕山大学;2011年
2 李梦秋;基于三级叶轮泵小浴比染整设备节能染色方法的设计研究[D];华南理工大学;2011年
3 秦爱丽;递归神经网络在非线性时延中和过程控制中的应用[D];浙江大学;2002年
4 王海霞;模糊神经网络在水质评价中的应用[D];重庆大学;2002年
5 陈璟;基于模糊算法的前馈控制和递归神经网络的反馈控制在中和过程控制中的应用[D];浙江大学;2003年
6 王贵明;电动车动力蓄电池实验建模研究[D];北方工业大学;2003年
7 欧林林;污水处理中溶解氧模糊控制的研究[D];合肥工业大学;2003年
8 赵兴福;电动汽车蓄电池的建模与仿真研究[D];武汉理工大学;2004年
9 刘季飞;污水处理A/O过程的ASM2机理建模及网络监控研究[D];浙江大学;2004年
10 许光;支持向量机在化工过程建模中的应用[D];浙江大学;2004年
【二级引证文献】
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1 刘欣;郝晓弘;杨新华;安爱民;;固体氧化物燃料电池温度系统的改进型广义预测控制方法[J];化工进展;2013年10期
2 付莉;付玉德;;基于PLC在污水处理中的应用研究[J];河南科技;2013年20期
3 朱春颖;沈海军;吴晓飞;蔡振英;;基于径向基神经网络的电动云台控制器的设计[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2011年04期
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1 夏战国;基于高斯过程的提升机轴承性能评测方法研究[D];中国矿业大学;2013年
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1 吴建平;纯电动汽车电池管理系统的设计与实现[D];南昌大学;2010年
2 王璐;电动汽车锂电池剩余电量估计方法的研究[D];北京交通大学;2011年
3 刘万臣;基于小脑模型关节控制器的电池荷电状态估计方法研究[D];中南大学;2011年
4 万芩;ADAMS和MATLAB在线控转向集成控制中的联合仿真[D];广西工学院;2011年
5 闫孝臣;电动汽车铅酸动力电池管理系统设计[D];哈尔滨工业大学;2011年
6 黄瑜侃;新型节能充电机的研究与设计[D];华中科技大学;2011年
7 陈炜;基于支持向量机的病毒智能检测[D];长春工业大学;2011年
8 罗世华;基于预测函数模型的模糊预测控制在倒立摆上的应用研究[D];贵州大学;2007年
9 李定珍;蓄电池自动充电装置的研究[D];南京理工大学;2007年
10 刘晓刚;铅酸蓄电池容量检测方法研究[D];华中科技大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宁;神经控制(Ⅰ)─—神经元控制[J];高技术通讯;1995年08期
2 周祝农;周向东;;自动修正因子Fuzzy控制器研究[J];工业仪表与自动化装置;1992年03期
3 李平,王树青,王骥程;预测控制研究的概况[J];化工自动化及仪表;1995年06期
4 朱群雄;麻德贤;阚丹锋;;萘催化氧化流化床反应器的模型化和优化计算[J];计算机与应用化学;1990年04期
5 陈卫田,施颂椒,张钟俊;基于神经网络的非线性自适应控制[J];控制理论与应用;1996年05期
6 韩京清;控制理论——模型论还是控制论[J];系统科学与数学;1989年04期
7 韩京清,王伟;非线性跟踪─微分器[J];系统科学与数学;1994年02期
8 孙志毅,曾建潮;一种神经网络学习控制的仿真研究[J];系统仿真学报;1997年03期
9 韦巍,蒋静坪;非线性系统的多神经网络自学习控制[J];信息与控制;1995年05期
10 王耀南;神经网络自适应模糊控制在温度控制系统中的应用[J];信息与控制;1996年04期
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1 陈增强,孙明玮,袁著祉,陈春艳;基于模糊神经网络的PI自适应控制器[J];华东理工大学学报;2002年S1期
2 谢廷春;黄小原;;某灌溉水库汛期库水位的自适应控制[J];沈阳化工学院学报;1989年03期
3 张裕明;吴林;阮爽;李林;陈定华;;熔透视觉自适应控制(下)[J];焊接;1990年12期
4 张世平;;自适应极点配置控制的一种解法[J];吉林化工学院学报;1991年05期
5 李棠,于随然,王春,林宏韬;数控切削自适应控制[J];大连理工大学学报;1995年03期
6 胡贻苏,宋美娟;热连轧窄带钢自适应控制在线增益系数α的确定[J];重庆大学学报(自然科学版);1996年05期
7 韩庆瑶,韦彦成,王克昌;铣床微机自适应数控系统研究[J];华北电力大学学报(自然科学版);1996年02期
8 龙岩;;炭素回转窑生产过程的自动控制[J];轻金属;2006年05期
9 聂建华;王立岩;;神经网络在切削加工过程中的应用[J];组合机床与自动化加工技术;2006年05期
10 王雷;蔡际令;蒋静坪;王洋;;无刷直流电动机调速系统的最优状态反馈控制[J];煤炭学报;2006年05期
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1 韩存武;马晓军;文传源;;一类非最小相位非线性系统的直接自适应控制[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
2 许建强;袁震东;;基于小波网络的非线性离散系统稳定自适应控制[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
3 师五喜;;一类非线性离散时间系统直接自适应模糊控制[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
4 李洪全;王京;;基于粒子群算法的自适应PID控制[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
5 杜涛;符曦;;基于模糊集理论的直流电动机自适应控制器的设计[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
6 张纪会;武玉强;初学导;;输入受限的自适应控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
7 赵国强;罗云林;张静;;神经网络在无刷直流电机控制中的应用[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
8 慕小武;张怀宙;;一类不确定非线性系统基于神经网络的自适应控制[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
9 孟凡利;张承进;;时变随机系统的自适应控制[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
10 田社平;丁国清;林良明;颜德田;;人工肌肉自适应预测控制[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 羌菊兴 舒萦 凌鹰鹤 罗文钦(作者单位:宝钢集团宝钢股份公司);自适应控制技术确保精确轧制[N];中国冶金报;2005年
2 武铠 通讯员 王志岐;吴宏鑫:掌控无限 研究无涯[N];中国航天报;2004年
3 本报记者 王笑梅;为了“中国制造”更完美[N];辽宁日报;2009年
4 武铠 王志岐;情系航天[N];大众科技报;2005年
5 本报记者  张少晨;06款梅赛德斯-奔驰Viano上市[N];中国工业报;2006年
6 中国网络通信集团公司江苏省分公司 梁文斌;通信机房节能降耗前景广阔[N];人民邮电;2008年
7 ;透过CIMT2007 认识我国机床工业[N];机电商报;2007年
8 张忠霞;美国计划在太空打造第5代通信和网络系统[N];人民邮电;2008年
9 ;中冶京诚自主研发机电一体化高速线材轧制生产线创新成果达到国际先进水平[N];世界金属导报;2008年
10 张建辉 吴松;TD—SCDMA积跬步 HSDPA以致千里[N];通信产业报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王海瑞;密闭式城市生活垃圾直接气化熔融焚烧过程控制策略研究[D];昆明理工大学;2007年
2 丛佩超;空间机械臂抓取目标的碰撞前构型规划与控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 王红睿;一类欠驱动系统输出跟踪控制问题的理论和方法研究[D];吉林大学;2009年
4 马博军;欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统研究[D];南开大学;2009年
5 唐建林;基于模型的液压六自由度运动平台自适应控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 丁宁;外圆纵向智能磨削研究[D];吉林大学;2004年
7 刘清;船舶操纵运动模糊神经网络控制系统研究[D];武汉理工大学;2002年
8 张敏;复杂非线性系统的智能自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 柯海森;不确定非线性系统的控制研究[D];浙江大学;2006年
10 李伟;感应电机的非线性控制研究[D];华南理工大学;2002年
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1 郑春燕;基于模糊神经网络的自适应控制在pH中和过程控制中的应用[D];浙江大学;2004年
2 王梅;基于强酸当量(SAE)的pH值控制的研究[D];东华大学;2006年
3 郑莹莹;模糊控制在热风炉控制中的应用研究[D];合肥工业大学;2006年
4 吴健珍;6-DOF并联机器人非线性鲁棒自适应控制[D];燕山大学;2002年
5 于建江;基于后推设计的鲁棒自适应模糊控制研究[D];扬州大学;2004年
6 查富生;高速车铣复合加工中心铣削过程的智能控制[D];兰州理工大学;2005年
7 薛光明;深海集矿机按预定路径自行走控制的研究[D];中南大学;2004年
8 徐志成;基于微粒群优化的控制系统设计研究[D];浙江大学;2006年
9 黄浩;排油污水监控系统的研究与设计[D];浙江大学;2006年
10 王会敏;关于神经网络及其在自适应控制中的应用的研究[D];天津大学;2004年
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