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《哈尔滨理工大学》 2007年
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基于模糊神经网络的稳态优化设计

曹永成  
【摘要】: 稳态优化是在对工业过程对象的充分了解基础上,以较少的投资,通过调整操作参数取得更大的经济效益的技术。工业过程的复杂性、非线性和不准确性决定系统建模和全局优化求解是优化设计的两个重要步骤和设计难点。 本文采用模糊神经网络建模,模糊规则决定着网络推理层的结构,提取系统规则是建立模糊神经网络的关键。为解决复杂过程模糊规则不易建立的问题,提出密度聚类分析法提取模糊规则。通过对数据样本的密度分析、类的合并,将样本数据输入输出空间分解成一系列的模糊区域,每个区域对应一条模糊规则,密度聚类法获得的规则较好地反映了样本数据输入输出对应关系,避免了随机因素的影响,同时还可得到合理的隶属度函数中心和隶属度函数宽度等网络初始值,减少了不必要的计算。根据密度聚类的特点,改进了模糊神经网络的模糊推理过程和网络结构,使模糊逻辑与神经网络结合更合理。为加快网络训练速度,提出了动量BP算法,参数训练中以上次修正结果影响本次修正量,较好地解决了BP算法收敛速度慢的问题。 为快速获得优化操作参数,提出改进的模拟退火算法,在保留模拟退火算法全局寻优的基础上,将Powell算法引入模拟退火算法的局域搜索过程,极大地提高了局域搜索效率,使改进的模拟退火算法有快速的全局寻优能力。 本文以蓝星石化的过氧化氢异丙苯(CHP)分解生成苯酚/丙酮反应过程为对象,检验基于模糊神经网络工业过程优化方法。通过对现场生产数据样本的密度聚类分析提取模糊规则,确立模糊神经网络模型结构,进而应用改进的模拟退火算法求取最优解,经过验证分析,证明基于模糊神经网络的优化方法是一种可行的工业过程优化方法。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP183

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱湘临;刘叶飞;孙谧;王跃军;;海洋微生物酶反应器智能控制系统的研制[J];农业工程学报;2010年09期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 杨大力,刘泽民;多层前向神经网络中BP算法的误调分析及其改进的算法[J];电子学报;1995年01期
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6 顾国昌,付岩,刘海波;基于遗传模拟退火算法的水下机器人路径规划[J];哈尔滨工程大学学报;2005年01期
7 陈卓;孟庆春;魏振钢;任丽婕;窦金凤;;一种基于网格和密度凝聚点的快速聚类算法[J];哈尔滨工业大学学报;2005年12期
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10 都志辉,李三立,吴梦月,李树有,朱静;混合SPMD模拟退火算法及其应用[J];计算机学报;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2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 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
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑浩,王全凤;L-M算法在高层结构体系选型中的应用[J];四川建筑科学研究;2003年03期
2 李玲玲;辛浩;;FCM算法及其有效性度量方法[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
3 刘韶峰;廖力清;;基于粗糙集理论的馈线自动化技术[J];安徽电力;2010年01期
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6 黄初龙;邓伟;卢晓宁;;区域农业水资源可持续利用模糊综合评价[J];安徽农业科学;2009年05期
7 郗伟东;石玉月;田巍;;基于风险模式提取的农户生猪饲养规制研究[J];安徽农业科学;2009年07期
8 吉奇;;利用模糊数学方法预测秋白菜适宜收获期[J];安徽农业科学;2010年18期
9 李爱新;;基于产能核算的鄱阳湖生态经济区耕地整理区划[J];安徽农业科学;2012年16期
10 翟剑锋;;基于遗传算法的模糊聚类在考试成绩分析中的应用[J];信息安全与技术;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵建玉;贾磊;陈月辉;张勇;;基于粒子群优化的信号交叉口交通流预测模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 段书凯;刘光远;;网络参数对混沌联想记忆特性的影响[A];第十一届全国信号处理学术年会(CCSP-2003)论文集[C];2003年
3 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
4 许刘兵;;基于人工神经网络的P2P流量识别模型的研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
5 张启义;张智;梅冬;;遗传神经网络在公路物资运输量预测中的应用[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
6 陈佳彬;张翔;;全局优化算法研究[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
7 李勤丰;;最大独立集在高校排课表系统中的应用[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
8 李彦希;彭刚;;基于禁忌搜索的TSP问题求解[A];广西计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 陈力超;;国际港澳台长途话务的智能化监控[A];2007中国科协年会——通信与信息发展高层论坛论文集[C];2007年
10 顾峥;康晓文;孙熙杉;吴朝霞;王石;刘亚强;金永杰;;基于模糊聚类的MicroPET前端探测器晶体像素单元识别方法[A];第十四届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集(2)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010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 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
6 吕宁;基于数据驱动的故障诊断模型及算法研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
7 王亚萍;需求驱动的个性化产品配置设计方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
9 张凌云;高密度电阻率勘探反演的非线性方法研究[D];太原理工大学;2011年
10 王伟;铁路网抗毁性分析与研究[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 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
4 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
5 蔡静颖;模糊c-均值算法的研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 程慧;基于神经网络的两类问题研究[D];广西师范学院;2010年
7 王顺岩;灰色系统理论在间歇式染色中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
8 李光远;基于在线聚类和最小二乘支持向量机的模糊建模方法研究[D];郑州大学;2010年
9 雷聪聪;一种基于数据聚类的信息粒化方法[D];郑州大学;2010年
10 王林吉;基于CIELAB均匀颜色空间和聚类算法的混纺测色研究[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 房振勇;游文虎;冯汝鹏;;改进BP算法在模糊神经网络中的应用[J];北京航空航天大学学报;2007年11期
2 王博;孙玉坤;黄永红;;基于ARM7的智能生物发酵模糊控制系统[J];电子技术应用;2008年03期
3 戚志东,朱新坚,朱伟兴;基于模糊遗传算法的神经模糊控制器的综合优化[J];计算机仿真;2004年06期
4 王小艺;刘载文;齐杰;连晓峰;;污水处理智能优化控制方法研究[J];控制工程;2008年04期
5 李少远,田永青;模糊控制器的结构化分析及系统化设计方法[J];控制与决策;2001年04期
6 马从国;赵德安;刘叶飞;倪军;张玉峰;;猪肉工厂化生产的全程监控与可溯源系统研制[J];农业工程学报;2008年09期
7 王振雷,曹广益,朱新坚;一类非线性多变量系统的模糊神经网络自适应控制[J];上海交通大学学报;2004年04期
8 郝久玉,陈伟,李惠敏,贾樑;多变量模糊控制系统的前馈解耦[J];天津大学学报;2004年05期
9 张春有,张化光,王晓暄,边春元,满永奎;一种基于BP神经网络的解耦控制方法及其在微型燃机控制中应用的研究[J];信息与控制;2005年02期
10 孙玉坤;王博;黄永红;;基于PTR2000的无线生物发酵监控系统[J];仪表技术与传感器;2007年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 林海升;一种自组织模糊神经网络算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王建林;薛尧予;赵利强;李政;;基于智能检测的发酵过程测控系统集成及应用[J];农业工程学报;2012年05期
2 朱湘临;朱忠平;刘叶飞;常震红;;固体发酵过程参数检测与优化控制[J];自动化与仪表;2010年11期
3 蒋勤;朱忠平;朱湘临;常震红;;海洋蛋白酶固态发酵装置的研制[J];中国酿造;2011年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿平,曾梅光,钱存富,刘宝成;人工神经网络在高强高韧钢优化研究中的应用[J];东北大学学报;1998年02期
2 荣莉莉,王众托;用模糊神经网络建立GNP与产业结构的关系模型[J];大连理工大学学报;1999年01期
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7 刘红进,袁斌,戴宏伟,祁达才,焦连伟,倪以信,吴复立;多代理系统及其在电力系统中的应用[J];电力系统自动化;2001年19期
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9 司昕,安燮南;优化计算的神经网络模型[J];电路与系统学报;1999年01期
10 彭松,方祖祥;BP神经网络学习算法的联合优化[J];电路与系统学报;2000年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王立红;基于系统辨识的神经网络学习算法研究[D];大连海事大学;2002年
【相似文献】
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1 叶光;郭晨;;基于模拟退火-强化学习算法的船舶运动控制[J];系统仿真学报;2006年05期
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4 吴小苗,韩祯祥;电力系统自组织模糊神经网络稳定器[J];电力系统及其自动化学报;1995年04期
5 张绍德,王志营,陈正;基于自适应模糊神经网络的二阶惯性纯滞后系统研究[J];电气传动自动化;1997年02期
6 王耀南;基于遗传算法的模糊神经控制及其应用[J];高技术通讯;1997年03期
7 赵国强;模糊神经网络控制器的设计与仿真[J];辽宁工程技术大学学报;1998年06期
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10 达飞鹏,宋文忠;用输入输出模型表示的非线性系统的模糊神经网络滑模自适应控制[J];电子学报;2000年07期
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1 张新权;赵国材;曹红英;;基于模拟退火算法的模糊神经网络主汽温控制系统的研究[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
2 李仁发;乜崇义;;一种用模糊神经网络建立模糊模型的新方法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
3 冯明琴;张靖;孙政顺;;催化裂化过程稳态优化控制[A];四川省电工技术学会第七届学术年会论文集[C];2003年
4 邢杰;萧德云;;FALCON模糊神经网络及其在铝电解槽阳极效应预报中的应用[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
5 席东民;胡琳静;;模糊神经网络在单元机组协调控制中的应用[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
6 谭思云;李志明;;基于模糊神经网络的水泥回转窑分解炉温度控制[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
7 孙增圻;;模糊神经网络及其在系统建模与控制中的应用[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
8 徐洪钟;吴中如;;模糊神经网络模型在大坝安全监测中的应用[A];中国水力发电工程学会大坝安全监测专业委员会年会暨学术交流会论文集[C];2000年
9 刘靖;刘念;王海田;党晓强;;基于模糊神经网络的同步发电机转子匝间短路预测[A];四川省电工技术学会电机、电测专业委员会2002年学术年会论文集[C];2002年
10 陈寿平;蒋旭平;;模糊神经网络技术在运动控制运用中的研究[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 元城;肺癌诊断技术取得新突破[N];中国高新技术产业导报;2001年
2 何进喜;肺癌诊断研究填补国内空白[N];中国医药报;2002年
3 何进喜;肺癌早期诊断又添新手段[N];医药经济报;2001年
4 记者 楚海虹通讯员 段冲;“中国石油主干输气管网优化运行技术研究”项目通过验收[N];中国石油报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何海;混合动力汽车控制系统设计与仿真[D];华中科技大学;2005年
2 王勇献;蛋白质二级结构预测的模型与方法研究[D];国防科学技术大学;2004年
3 吴建发;优选压裂井方法研究[D];西南石油学院;2005年
4 邓胜祥;石灰炉在线仿真技术与炉况诊断及复杂系统智能控制研究[D];中南大学;2004年
5 隗海林;LPG/汽油两用燃料发动机燃料转换过程控制策略研究[D];吉林大学;2007年
6 王瑞敏;基于神经网络辨识模型的质子交换膜燃料电池系统建模与控制研究[D];上海交通大学;2008年
7 冯秀芳;无线传感器网络数据融合技术的研究及在机械故障诊断中的应用[D];太原理工大学;2009年
8 任芳;基于多传感器数据融合技术的煤岩界面识别的理论与方法研究[D];太原理工大学;2003年
9 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
10 艾芳菊;模糊神经网络的结构优化研究[D];中国科学院研究生院(成都计算机应用研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 张新权;基于SA算法的智能控制在机器人控制中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
3 刘瑞平;电控汽油机智能故障诊断系统[D];太原理工大学;2011年
4 孟凡华;模糊神经网络在大滞后非线性系统中的应用[D];河北工业大学;2004年
5 韩锋;基于模糊神经网络的电力系统短期负荷预测[D];河北农业大学;2011年
6 张克良;基于模糊神经网络的锅炉燃烧控制方法的研究[D];天津大学;2004年
7 高明帅;循环流化床锅炉灰循环系统控制优化研究[D];华北电力大学(北京);2011年
8 曾珞亚;模糊神经网络的应用与研究[D];广西师范大学;2000年
9 刘鑫伟;车辆行驶信息检测与主动避撞安全控制策略的研究[D];湖南大学;2010年
10 李兆福;模糊神经网络及其应用[D];南京理工大学;2003年
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