热力系统逆动力学模糊规则模型及其应用

论文题目: 热力系统逆动力学模糊规则模型及其应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 热能工程

作者: 李刚

导师: 王广军

关键词: 热力系统,逆动力学,模糊规则模型,模糊控制

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 热力系统逆动力学是一个崭新的研究领域。热力系统逆动力学问题已经成为许多研究和应用领域的关键性问题和基础性问题之一。建立热力系统逆动力学过程模型是热力系统逆动力学研究及应用的关键问题之一。作为热力系统逆动力学研究的一个重要组成部分,本文主要工作包括两部分,即基于模糊规则的热力系统逆动力学过程建模方法及其应用研究。希望通过上述研究工作,为热力系统逆动力学研究提供一种新方法,对复杂系统逆动力学的发展起到推动作用。并在此基础上,探讨基于热力系统逆动力学理论的热工过程模糊控制方法,发展与完善模糊控制器设计理论,为热力系统逆动力学开拓新的应用领域。针对常见的单输入单输出的热力系统,提出了逆动力学模糊规则模型的一般结构形式。对于较复杂的MIMO系统,以双输入双输出系统为例,从对象的正模糊规则模型入手,根据对象的具体特点,分为四种情况加以讨论,并给出了各情况下逆动力学模糊规则模型的结构形式。在此基础上,采用熵聚类方法、竞争学习法进行逆模糊规则模型的结构辨识,采用递推最小二乘法对逆模糊规则模型的结论参数进行辨识。对于出现划分好的输入区域的并集小于输入空间的情况,采用自适应模糊推理方法进行推理。系统逆动力学模糊规则模型,是一类可以直接用于模糊控制器设计的关于对象运动规律的数学模型。在所建立热力系统逆动力学模糊规则模型的基础上,将逆动力学模糊规则模型与模糊控制器设计技术的有机结合,构建了不同情况下的基于逆动力学模糊规则模型的模糊控制器。采用相关性分析法选择控制器输入变量。并采用在线数据对模糊规则模型进行动态调整,以保证其准确性。将所提出的逆动力学模糊规则模型的辨识方法及基于逆动力学模糊规则模型的模糊控制器应用于煤气炉、超临界压力锅炉过热汽温和单元机组负荷的建模与控制中,证明了本文所提出的辨识方法及控制方案的有效性。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 热力系统动力学的发展现状

1.2 热力系统逆动力学及其科学意义

1.3 模糊控制的发展及应用

1.3.1 模糊控制的发展

1.3.2 模糊控制理论的应用

1.4 本文内容安排

2 热力系统逆动力学模糊规则模型的辨识

2.1 模糊建模及其发展现状

2.2 逆动力学模糊规则模型的结构形式

2.3 逆动力学模糊规则模型的辨识

2.3.1 逆动力学模糊规则局部输入区域的确定

2.3.2 逆动力学模糊规则模型动态参数的辨识

2.3.3 逆动力学模糊规则模型自适应模糊推理

2.4 逆动力学模糊规则模型仿真试验

2.4.1 煤气炉逆模糊规则模型辨识

2.4.2 过热汽温逆模糊规则模型辨识

3 基于逆模糊规则模型的 SISO 系统模糊控制器设计

3.1 传统模糊控制所存在的问题

3.2 IDFR 模糊控制器的结构

3.3 IDFR 模糊控制器输入变量的选择

3.4 IDFR 模糊控制器输入变量的预测

3.4.1 基于正向模糊规则模型的变量预测

3.4.2 基于参考轨迹的变量预测

3.5 IDFR 模糊控制器仿真试验

3.5.1 IDFR 模糊控制系统(正向模型预测)仿真试验

3.5.2 IDFR 模糊控制系统(参考轨迹预测)仿真试验

4 MIMO 系统逆动力学模糊规则模型的辨识及应用

4.1 双输入双输出系统逆动力学模糊规则模型的辨识

4.2 双输入双输出系统IDFR 模糊控制系统

4.3 双输入双输出系统IDFR 模糊控制系统仿真试验

4.3.1 单元机组动态特性分析

4.3.2 单元机组逆动力学模糊规则模型的建立

4.3.3 单元机组负荷控制仿真试验

5 结束语

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

发布时间: 2006-12-05

参考文献

• [1].锅炉汽温对象逆动力学模型及其应用[D]. 汪潮洋.重庆大学2006
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