智能控制在深锥高效沉降槽中的研究与应用

论文摘要

本文主要是研究了一个用于氧化铝赤泥沉降环节的自动控制系统,主要由Fuzzy—PID复合控制和基于遗传算法的自适应模糊控制组成。该系统通过对溢流、底流的检测,以絮凝剂添加量为调节手段,对清液澄清度进行自适应控制。本文主要结合组态王与MATLAB两款软件进行了仿真研究。组态王具有开发周期短、组态灵活、可生成复杂友好的交互图形界面等优点。而MATLAB是一种基于矩阵运算的语言,进行复杂运算的效率非常高。由于组态王软件和MATLAB都支持动态数据交换(DDE)技术,因此利用DDE技术把两种软件工具有效的结合起来,发挥它们各自的优势,可以取得令人满意的结果。在启动阶段与稳态运行阶段,分别采用Fuzzy—PID复合控制和基于遗传算法的自适应模糊控制,从控制结果来看,该系统能够获得较普通PID控制更优的控制响应,达到了比较令人满意的效果,符合工程实际上的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 深锥高效沉降槽的工作原理
• 1.4 控制系统简介
• 1.4.1 基于遗传算法的自适应模糊控制简介
• 1.4.2 Fuzzy—PID复合控制简介
• 第二章 智能控制与遗传算法理论
• 2.1 智能控制理论概述
• 2.2 人工神经网络理论
• 2.3 模糊控制理论
• 2.3.1 模糊集合
• 2.3.2 隶属度函数
• 2.3.3 模糊规则
• 2.3.4 模糊推理
• 2.4 遗传算法基本原理
• 2.4.1 遗传算法设计中的核心问题
• 2.4.2 编码机制
• 2.4.3 适应度函数
• 2.4.4 选择问题
• 2.4.5 交叉运算
• 2.4.6 变异运算
• 2.4.7 GA算法的特点分析
• 2.4.8 MATLAB遗传算法工具箱（GAOT）
• 第三章 模糊控制器的设计
• 3.1 模糊控制器
• 3.2 模糊控制器的结构
• 3.2.1 知识库
• 3.2.2 规则库
• 3.2.3 模糊推理
• 3.2.4 清晰化计算
• 第四章 组态王与MATLAB的动态数据连接
• 4.1 动态数据交换（DDE）技术
• 4.2 组态王与MATLAB的DDE通信功能
• 4.2.1 组态王的DDE功能
• 4.2.2 MATLAB的DDE功能
• 4.3 组态王与MATLAB的DDE连接
• 第五章 计算机仿真
• 5.1 计算机仿真总体构想
• 5.2 稳态运行阶段分析
• 5.2.1 模型的建立
• 5.2.2 模糊控制器的设计
• 5.2.3 MATLAB中文件代码的编写
• 5.2.4 自适应模糊控制的仿真研究
• 5.2.5 遗传算法的改进
• 5.3 启动阶段的分析
• 5.3.1 Fuzzy—PID复合控制简介
• 5.3.2 Fuzzy—PID复合控制的特点
• 5.3.3 Fuzzy—PID复合控制的仿真研究
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 附录