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《华南理工大学》 2005年
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锌钡白回转窑煅烧过程智能建模研究

朱燕飞  
【摘要】:本文系统地分析了锌钡白回转窑煅烧过程的复杂特性,在过程采样数据分析的基础上,详细地探讨了该过程多种智能建模算法的理论及应用方法。 文章首先结合国内外对回转窑煅烧过程建模及控制的研究现状,从回转窑煅烧生产过程特性出发,分析过程建模需待解决的难点及重点,提出过程分段建模的思想,为后续建模研究的展开奠定基础。 其次,针对窑头温度控制系统的闭环辨识问题,应用两阶段闭环辨识方法对其展开研究。系统地分析了该方法克服闭环系统输出信号通过反馈环节与输入信号相关而对系统辨识造成的影响,通过仿真分析,建立了窑头温度随回油阀开度控制量的线性模型,并运用自相关函数方法检验模型的一致无偏性。 针对回转窑煅烧段过程质量控制系统的建模问题,从基于能量平衡的控制思想出发,即在稳定窑头温度、物料流量和物料干燥效果的前提下,调节煅烧转速,以此来改变煅烧时间,调节过程反应的能量值,改善消色力指标。依据阿累尼乌斯经验方程推导过程煅烧段能量平衡控制的核心思想。在此基础上,建立了过程煅烧转速对数与煅烧温度倒数的线性回归预测模型,并对其模型的特性及逼近精度进行了分析和讨论。 然后,为提高回转窑煅烧段控制模型建立的精度,修改了传统的基于煅烧机理的建模方法, 将模糊规则和神经网络结合起来, 提出了一种基于T-S (Takagi-Sugeno)模型的自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建模方法。它采用T-S 的模糊辨识模型,运用神经网络为模糊模型的结构辨识和参数辨识提供自适应学习功能,较基于能量平衡的线性回归建模方法,在辨识精度上有很大的提高。在数据聚类算法研究的基础上,提出采用基于人工免疫系统(AIS)的数据聚类方法,解决ANFIS 网络的模糊结构辨识问题。它使网络能快速、灵活的调整其模糊规则的结构,在数据量大、工况复杂的过程辨识中有较强的实用价值。文章深入分析了AIS 网络中抑制阈值和聚类范围比例对系统辨识效果产生的影响,针对AIS 的随机性问题,对算法做了合理的修正,防止其造成聚类规则数的大幅波动。 为提高回转窑煅烧段控制模型的辨识速度,文章提出了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的建模算法。这种采用统计学习理论,基于结构风险最小化原则进行过程建模的思想,是解决复杂非线性系统辨识问题又一新的尝试。LS-SVM 采用最小二乘线性系统代替SVM 用二次规划方法实现学习问题,其结构简单,算法简练,在精度要求范围内,它有更优良的学习速度。通过仿真,得出其较ANFIS更好的辨识精度和速度。在提高过程模型特性的识别能力上,文章分析了两种典
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TF806

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 谭光兴;杜启亮;毛宗源;;基于克隆选择的锌钡白煅烧过程数据挖掘[J];计算机工程与应用;2006年35期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 闫正兵;内部热耦合空分塔的建模与优化研究[D];浙江大学;2010年
2 谭光兴;人工免疫系统动力学模型及其在优化控制中的应用[D];华南理工大学;2006年
3 杜启亮;锌钡白煅烧回转窑过程控制的分析与研究[D];华南理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张伟伟;工业锅炉燃烧系统辨识与建模研究[D];上海交通大学;2007年
2 蔡建华;基于分层控制策略的回转窑过程控制系统的设计[D];东北大学;2009年
3 熊继鹏;回转窑智能控制数学模型研究[D];武汉工程大学;2012年
4 闫洪伟;基于数据的球团矿质量预测模型研究及其应用[D];东北大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[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 陈广洲;多源信息耦合的成矿预测新模型研究[D];合肥工业大学;2010年
9 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
10 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
3 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
4 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
5 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
6 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010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 安文娟;Fisher和支持向量综合分类器[D];辽宁师范大学;2010年
9 姜成玉;基于支持向量机的时间序列预测[D];辽宁师范大学;2010年
10 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于景洋;沈致和;;基于偏最小二乘回归法的管网测压点压力宏观模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2006年02期
2 曹立刚;烧结矿性能指标预测模型[J];包钢科技;1998年04期
3 顾念祖,张子馨;工业锅炉烟气脱硫的迫切性及控制对策[J];北京节能;1999年04期
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5 徐进军,付孙钟;频谱分析在周期拟合中的应用[J];测绘信息与工程;2001年03期
6 林树宽;杨玫;乔建忠;王国仁;;一种非线性非平稳时间序列预测建模方法[J];东北大学学报(自然科学版);2007年03期
7 陈文仲;王春华;;炭素回转窑内物料停留时间的确定[J];东北大学学报(自然科学版);2010年09期
8 章兢,张小刚,刘小燕;回转窑集成智能控制系统[J];电工技术学报;2002年04期
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10 李现勇;孙永斌;李惠民;;国外IGCC项目发展现状概述[J];电力勘测设计;2009年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王寅;化工过程混合建模问题研究[D];浙江大学;2001年
2 王文清;聚苯乙烯工业装置的建模与优化[D];浙江大学;2004年
3 李志华;循环子空间回归建模和多智能体遗传优化[D];浙江大学;2003年
4 潘海天;数据挖掘技术在聚合过程建模与控制的应用研究[D];浙江大学;2003年
5 张立炎;结合逻辑与规则的工业过程建模和优化控制的研究[D];浙江大学;2004年
6 李洁;非均相非平衡可压流动的建模与算法研究[D];国防科学技术大学;2004年
7 李春富;基于数据的软测量建模方法及其应用的研究[D];清华大学;2005年
8 管卫华;中国经济增长波动的多尺度分析及其预测[D];南京师范大学;2005年
9 胡益锋;石脑油裂解炉建模技术研究[D];清华大学;2005年
10 郑军;小波理论在系统建模与控制中的若干应用研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丁艳军;基于回转窑数字图像特征信息提取与窑况判别研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 张伟伟;石灰回转窑主要参数计算及选型方法研究[D];河南科技大学;2010年
3 郑虎;肥大型船舶水动力导数的辨识及应用[D];大连理工大学;2002年
4 陈渭泉;软测量技术中的变量选择方法研究[D];浙江大学;2004年
5 甘才军;复合材料液—固挤压过程辨识与控制[D];西北工业大学;2004年
6 韩耀鹏;模糊控制在蒸汽温度控制系统中的仿真研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
7 周宴平;基于MATLAB的换热器动态特性辩识及热力站能量控制系统仿真[D];太原理工大学;2004年
8 崔智鑫;脉石成分对铁矿球团还原膨胀性能的影响[D];中南大学;2004年
9 程志江;基于智能控制在水泥回转窑中应用的研究[D];新疆大学;2004年
10 张为;陶粒回转窑模糊控制系统[D];哈尔滨理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李丹;张伟伟;余岳峰;罗永浩;;基于伪随机信号的链条锅炉动态特性辨识[J];工业加热;2008年05期
2 邓九英;毛宗源;罗英辉;;基于人工免疫网络的模式识别算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年01期
3 周武;席裕庚;李德伟;;150t/h循环流化床锅炉燃烧系统的建模[J];控制工程;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 罗欣贤;转型期私营企业产权安全问题研究[D];华南理工大学;2007年
2 杜启亮;锌钡白煅烧回转窑过程控制的分析与研究[D];华南理工大学;2008年
3 沈洪远;有色冶金过程数据挖掘及其在铜锍吹炼中的应用研究[D];中南大学;2009年
4 宋彦坡;复杂工业过程数据挖掘方法及其在铜锍吹炼中的应用研究[D];中南大学;2009年
5 侯少杰;煤矿瓦斯治理过程控制理论及应用研究[D];中国矿业大学;2010年
6 韩旭明;若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用[D];吉林大学;2010年
7 郭峰;基于模糊ARX模型的水泥回转窑预测控制算法研究[D];燕山大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶晓华;船用辅锅炉仿真与智能评估系统[D];大连海事大学;2011年
2 黄存坚;执行器气动定位系统的实验建模[D];杭州电子科技大学;2011年
3 于宗宝;供暖锅炉延伸预测模糊控制方法研究[D];兰州理工大学;2011年
4 辛少杰;燃煤工业锅炉热负荷预测的研究[D];上海交通大学;2011年
5 宁胜花;基于人工免疫算法的EPS控制算法及其仿真研究[D];广西工学院;2011年
6 周武;循环流化床锅炉燃烧建模与优化控制[D];上海交通大学;2011年
7 刘志鹏;水泥预粉磨优化控制系统的设计与研究[D];浙江大学;2012年
8 唐超礼;群智能算法及其在函数优化中的应用研究[D];安徽理工大学;2007年
9 陈优;基于DF7G内燃机车模型的优化操纵方法研究[D];北京交通大学;2010年
10 李宇航;大型客运站高峰期到发线运用优化方案研究[D];北京交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 王宏伟,王清,王子才,金京皓;基于模糊聚类多变量系统的模糊辨识方法[J];哈尔滨工业大学学报;1998年04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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10 尹伊君;周传伟;汪玉凤;;直线振荡电机支持向量机非参数建模[J];辽宁工程技术大学学报;2006年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林杰华;张斌;李冬森;宋华茂;余志强;王浩;;支持向量机在电力客户信用评级中的应用[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
2 黄淑云;孙兴玉;梁汝萍;邱建丁;;基于小波支持向量机预测蛋白质亚细胞定位研究[A];第十一届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2011年
3 谢湘;匡镜明;;支持向量机在语音识别中的应用研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
4 蒋铁军;张怀强;李积源;;多变量系统预测的支持向量机方法研究[A];管理科学与系统科学研究新进展——第7届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集[C];2003年
5 涂冬成;薛龙;刘木华;赵进辉;沈杰;吁芳;;基于支持向量机的鹅肉肉色客观评定研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
6 顾锦荣;刘华强;孙预前;;遗传算法优化的支持向量机模型在热带气旋强度预报中的应用[A];第七届长三角气象科技论坛论文集[C];2010年
7 许建生;盛立东;;基于改进的支持向量机和BP神经网络的识别算法[A];第八届全国汉字识别学术会议论文集[C];2002年
8 张凡;贺苏宁;;支持向量机在多语种电话语音识别中的应用[A];第七届全国人机语音通讯学术会议(NCMMSC7)论文集[C];2003年
9 杨凌;刘玉树;;基于支持向量机的坦克识别算法[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
10 荣海娜;张葛祥;张翠芳;;基于支持向量机的非线性系统辨识方法[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李水根;计算机详解配伍与药效关系[N];健康报;2005年
2 课题主持人 李心丹 课题协调人 上海证券交易所 施东晖 傅浩 课题研究员 宋素荣 查晓磊 宾红辉 张许宏 郭静静 黄隽 南京大学工程管理学院;内幕交易与市场操纵的行为动机与判别监管研究[N];中国证券报;2007年
3 上海大学理学院教授、副院长 陆文聪;酷爱化学 孜孜以求[N];中国化工报;2006年
4 清华大学 苏光大;非接触式人脸识别技术[N];计算机世界;2006年
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6 记者 耿挺;蛋白质功能算出来[N];上海科技报;2007年
7 周颖;王米渠与中医心理学[N];中国中医药报;2006年
8 记者 张云普通讯员 全攀峰 安强强;大庆物探深度域地震资料岩性解释技术获得五大突破[N];中国石油报;2008年
9 本报记者 冯治恩;敢与“雷公”试比高[N];铜川日报;2008年
10 记者 黄基尧;东莞拟配套资助49个国家省科技项目[N];东莞日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱燕飞;锌钡白回转窑煅烧过程智能建模研究[D];华南理工大学;2005年
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3 吴斌;“证候-基因组”的方法学及家系虚寒证的代谢基因表达谱研究[D];成都中医药大学;2005年
4 马儒宁;神经网络与支持向量机相关问题研究[D];复旦大学;2005年
5 杜小芳;基于CPFR的农产品采购模型研究[D];华中科技大学;2005年
6 刘育明;动态过程数据的多变量统计监控方法研究[D];浙江大学;2006年
7 栾锋;支持向量机(SVM)和径向基神经网络(RBFNN)方法在化学、环境化学和药物化学中的应用研究[D];兰州大学;2006年
8 梁新荣;高速公路智能控制方法研究[D];华南理工大学;2005年
9 李忠伟;支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
10 燕忠;基于蚁群优化算法的若干问题的研究[D];东南大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童振;基于支持向量机的电解液成分预测[D];东北大学;2008年
2 刘艳伟;支持向量机方法在感潮河段洪峰水位预报中的应用[D];浙江大学;2010年
3 杨镭;支持向量机算法设计及在高分辨雷达目标识别中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
4 聂小芳;模糊粗糙集与支持向量机在煤与瓦斯突出预测中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 鄢常亮;基于支持向量机的高炉向凉向热炉况预测研究[D];内蒙古科技大学;2010年
6 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 韩叙东;基于支持向量机的水电故障分类器的设计与实现[D];东北大学;2008年
8 冯杰;慢时变对象的支持向量机建模与在线校正方法研究[D];东北大学;2009年
9 陈逸波;支持向量机在高炉炉温预报中的应用及若干改进[D];浙江大学;2010年
10 刘柳;基于支持向量机和模糊后处理的遥感图像分类研究[D];华中科技大学;2010年
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