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《浙江工业大学》 2007年
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基于神经网络的非线性模型预测控制

陆冬娜  
【摘要】: 预测控制自20世纪70年代提出以来,无论是在广度上还是深度上都有了长足的进步和发展,但是随着工业过程对象的日益复杂化,传统的线性预测控制方法已经不能满足当今工业控制需求了。工业过程中广泛存在的非线性特性使得非线性模型预测控制成了当今控制理论研究的重点及热点。非线性模型预测控制继承了传统预测控制的特点,摆脱了原有线性数学模型的束缚,强化了模型的预测功能,使控制性能得以改善。 神经网络自20世纪40年代提出以来,由于它能够充分逼近复杂的非线性映射关系,能够学习与适应不确定系统的动态特性,被广泛地应用于各种控制策略中。因此将神经网络的非线性特性引入预测控制,势必会为预测控制在工业过程中的应用带来新鲜的血液与生命力。本文正是在这样的背景下,提出了基于神经网络的非线性模型预测控制方法,首先采用神经网络模型辨识过程对象,然后通过神经网络控制器滚动计算并优化控制输出。 本文在DCS装置上,针对实验室水箱液位对象,尝试了基于神经网络的非线性模型预测控制,得到了良好的控制效果。同时,考虑到实际工业对象的复杂性,将此方法用于TE模型的控制仿真,同样取得了良好的控制效果。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李朝霞;风电机组智能变桨距控制及优化研究[D];北京交通大学;2011年
2 王捍兵;神经网络预测控制应用研究[D];江苏科技大学;2011年
3 任国华;基于神经网络预测控制的直接空冷背压控制的优化[D];山西大学;2012年
4 洪卫国;人工神经网络在太阳能热水器市场预测中的应用[D];上海交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 郭健,陈庆伟,朱瑞军,胡维礼;一类非线性系统的自适应预测控制[J];控制理论与应用;2002年01期
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5 金元郁;一种约束输入的广义预测控制新算法[J];控制与决策;2002年04期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 李磊;孙卉;翟秋敏;郭志永;;RBF神经网络在平顶山市地表水评价中的应用[J];安徽农业科学;2008年26期
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10 高旭;周桂红;;基于GA-BP算法的玉米品种识别系统研究[J];安徽农业科学;2011年35期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 王新宇;孙冠;韩冬;张婷;;基于一种改进神经网络的数据手套手势识别[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 何平;潘国峰;李琳;夏克文;赵红东;;基于LS-SVR的压力传感器温度补偿[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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7 王海荣;;石油化工企业的静电火灾隐患评估[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(四)[C];2007年
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9 杨智;杜海树;邱熔胜;;时变大时滞最优预报神经智能PID控制算法[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
10 周洪煜;张坚;丁玉栋;张峰;;基于改进的Elman网络的自适应预测函数控制[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 李桃迎;交通领域中的聚类分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
5 杨宁;计算机辅助卷烟配方设计关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 雷靖;时滞系统的最优减振控制及在汽车悬挂系统中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
7 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
8 朱松;随机回归神经网络的动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
9 徐红林;基因调控网络的建模及其结构分解方法研究[D];江南大学;2010年
10 柴园园;普适的模糊推理系统理论及应用[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李连昌;新安煤田二_1煤层煤与瓦斯突出危险程度预测[D];河南理工大学;2010年
2 罗婷婷;飞机钣金叠板数控套裁下料软件系统的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 刘棉;人机划拳系统的实现[D];山东科技大学;2010年
4 徐小任;基于BP神经网络的城镇网络地价评估模型研究[D];广西师范学院;2010年
5 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
6 吴家瑞;服装产品加工成本快速估算方法研究[D];浙江理工大学;2010年
7 吴夏来;广义预测控制简化算法研究[D];浙江理工大学;2010年
8 王捷;数字图像边缘检测方法的若干改进与应用研究[D];浙江理工大学;2010年
9 武海博;预测函数控制系统的鲁棒性研究[D];郑州大学;2010年
10 雷明杰;神经网络和遗传算法在中厚板轧机中的应用研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严俊杰,张春雨,李秀云,林万超;直接空冷装置经济性诊断理论的研究[J];测试技术学报;2000年01期
2 谢克明,张建伟;预测控制算法的研究现状及展望[J];电力学报;1997年04期
3 陈志旺;王洪瑞;;非线性模糊自适应直接广义预测控制[J];电机与控制学报;2007年01期
4 郭旭;熊蓉;胡协和;;全方位移动机器人的运动预测控制[J];电机与控制学报;2007年01期
5 易雯岚;;基于WindFarmer软件的风电场优化设计[J];电力勘测设计;2009年05期
6 林今;李国杰;孙元章;黎雄;;双馈风电机组的小信号分析及其控制系统的参数优化[J];电力系统自动化;2009年05期
7 王斌;吴焱;丁宏;杨卫民;余华武;;变速变桨距风电机组的高风速变桨距控制[J];电力自动化设备;2010年08期
8 王捍兵;曾庆军;;基于软组织环境的遥操作机器人系统广义预测控制[J];东南大学学报(自然科学版);2010年S1期
9 付玉玲;胡三高;徐鸿;;直接空冷系统初始温差值的优化分析[J];动力工程;2006年03期
10 高峰;徐大平;吕跃刚;;大型风力发电机组的前馈模糊-PI变桨距控制[J];动力工程;2008年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 白艳萍;人工神经网络在组合优化与信息处理中的应用[D];中北大学;2005年
2 金鑫;风力发电机组系统建模与仿真研究[D];重庆大学;2007年
3 李先奇;变速风电机组风电场并网的系统电压稳定性研究[D];华中科技大学;2008年
4 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 文陆军;用实测数据建立发动机的神经网络模型[D];南京航空航天大学;2005年
3 高素军;基于实测数据的系统辨识及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 李必辉;基于神经网络的销售分析预测研究与应用[D];东华大学;2008年
5 史一平;有界导数神经网络非线性预测控制应用研究[D];浙江大学;2008年
6 马亮;基于Elman神经网络的预测控制研究及应用[D];哈尔滨工程大学;2008年
7 屠学伟;基于神经网络的超超临界单元机组建模研究[D];华北电力大学(北京);2009年
8 安志银;基于神经网络旋转二级倒立摆系统的预测控制研究[D];燕山大学;2010年
9 万荣娅;变速恒频风力发电机组的运行控制与仿真研究[D];华北电力大学(北京);2010年
10 董旸;复杂热工系统广义非线性预测控制及在线优化研究[D];北京交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 吕桂志;;海上风机叶片磨损解决方案的评价选择[J];科技信息;2012年29期
2 田强;;基于模糊PID的风力发电机组变桨距控制研究[J];现代电子技术;2013年16期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李涛;支持向量机在风电功率预测中的应用研究[D];北京交通大学;2012年
2 王鹏;基于支持向量机的风电功率预测和变桨距控制研究[D];北京交通大学;2012年
3 杨成慧;小世界理论在神经网络预测方法中的应用[D];北京交通大学;2012年
4 苏赞;含风电的新疆某地区电网暂态电压稳定性研究[D];新疆大学;2012年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 赵景波,周祥龙;预测函数控制在工业锅炉燃烧系统上的应用[J];工业仪表与自动化装置;2003年03期
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7 李林欢,苏宏业,张晓宇,褚健;新型模糊预测PID控制在pH中和过程中的应用[J];化工自动化及仪表;2003年03期
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9 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
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 宋宜斌;王培进;;预测控制中的神经网络模型及其应用研究[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯艳芳;冯红梅;;基于神经网络的调制识别算法的研究[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
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10 田艳兵;;BP算法和PSO算法在神经网络中的研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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7 曹建兵 李祖兵 特约记者 何天进 本报记者 于莘明;给导弹植入“神经网络”[N];科技日报;2005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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2 周伟;关于多稳定回复式神经网络中的一些问题[D];电子科技大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 徐芳;多稳定神经网络的动力学分析[D];电子科技大学;2011年
5 杨文宇;利用状态函数导数的脉冲神经网络新算法[D];大连理工大学;2013年
6 张海仙;回复式神经网络的连续吸引子[D];电子科技大学;2010年
7 尹丽子;基于动态模型的神经网络稳定性研究[D];山东师范大学;2011年
8 董岩;基于神经网络的机载三轴稳定平台控制系统算法应用研究[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
9 Atlas Khan;神经网络的优化与用于优化的神经网络[D];大连理工大学;2013年
10 董滔;时滞神经网络的动力学行为分析[D];重庆大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨立儒;基于神经网络的电路故障诊断的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2010年
2 刘兰兰;基于神经网络和遗传算法的H型钢粗轧工艺参数优化研究[D];山东大学;2011年
3 田鹏明;基于神经网络的振动主动控制研究[D];太原理工大学;2012年
4 姜宇;发动机裂解设备故障诊断技术的研究[D];吉林大学;2012年
5 邢远凯;基于决策树和遗传算法的神经网络研究及应用[D];浙江大学;2010年
6 高宝建;基于神经网络的月降水预报模型在洪泽湖的应用研究[D];南京信息工程大学;2012年
7 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
8 来建波;基于神经网络的路段行程时间预测研究[D];云南大学;2011年
9 闫超;基于BP神经网络的煤矿深埋硐室软岩流变参数反演分析[D];安徽理工大学;2011年
10 段成均;时滞神经网络稳定性分析[D];重庆交通大学;2011年
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