基于支持向量辨識的中密度纖維板施膠控制方法研究.pdf

1、中密度纖維板(MDF)是國內(nèi)外人造板生產(chǎn)和市場需求的主流產(chǎn)品，是節(jié)約與有效利用生物質(zhì)材料資源的主要方法和途徑。中密度纖維板的施膠控制過程是其生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，決定了板材的生產(chǎn)成本與產(chǎn)品質(zhì)量。我國中密度纖維板生產(chǎn)線的自動化控制水平較國外存在較大差距，使得纖維板生產(chǎn)普遍存在達(dá)不到環(huán)保要求，原材料消耗較大，生產(chǎn)成本較高的問題。本學(xué)位論文結(jié)合國家“948”項(xiàng)目“人造板施膠控制關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)課題”(2006-4-109)與黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目

2、“刨花板施膠、混膠智能數(shù)控系統(tǒng)研究”(GB06A505)，針對中密度纖維板生產(chǎn)的施膠控制過程進(jìn)行了研究，在討論了支持向量理論及其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了基于支持向量辨識的中密度纖維板施膠過程模糊自適應(yīng)控制方法，主要研究內(nèi)容如下：
　　首先針對影響中密度纖維板生產(chǎn)質(zhì)量及板材性能指標(biāo)的施膠比例參數(shù)進(jìn)行了模型辨識研究。為了提高施膠比例辨識模型的準(zhǔn)確性，本文提出了融合特征選擇技術(shù)的施膠比例辨識模型輸入?yún)?shù)的優(yōu)選方法，在優(yōu)選參數(shù)的基礎(chǔ)上運(yùn)用支持

3、向量回歸技術(shù)構(gòu)建施膠比例辨識模型。針對施膠比例辨識模型的輸入?yún)?shù)與支持向量回歸參數(shù)的優(yōu)化問題，引入了自適應(yīng)遺傳算法，設(shè)計(jì)了施膠比例辨識模型的自適應(yīng)GA-SVR算法，試驗(yàn)結(jié)果表明該算法實(shí)現(xiàn)了辨識模型輸入?yún)?shù)的合理優(yōu)選及支持向量回歸參數(shù)的有效優(yōu)化，辨識模型實(shí)現(xiàn)了施膠比例的準(zhǔn)確預(yù)測。
　　在中密度纖維板施膠控制過程中，施膠量應(yīng)實(shí)現(xiàn)在施膠比例參數(shù)作用下與纖維量進(jìn)行隨動。本文針對中密度纖維板施膠過程中的被控對象（電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量）進(jìn)行了狀態(tài)

4、空間辨識研究。由于施膠泵流量除受電機(jī)轉(zhuǎn)速外還受工作壓力、介質(zhì)黏度及泵自身等多因素的影響，本文提出了基于SVC多模型的中密度纖維板施膠流量辨識方法。該辨識方法利用支持向量聚類技術(shù)實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量的狀態(tài)空間分解，應(yīng)用支持向量分類技術(shù)設(shè)計(jì)了多模型切換策略，并運(yùn)用支持向量回歸技術(shù)構(gòu)建了狀態(tài)空間內(nèi)的轉(zhuǎn)速與流量辨識模型。在聚類過程中，針對傳統(tǒng)的關(guān)聯(lián)矩陣運(yùn)算復(fù)雜度高的問題，給出了適用于中密度纖維板的電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量的動態(tài)核參數(shù)鄰近圖聚類方法。實(shí)驗(yàn)

5、結(jié)果表明，動態(tài)核參數(shù)鄰近圖聚類方法實(shí)現(xiàn)了較低時(shí)間復(fù)雜度下的電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量準(zhǔn)確自聚類，基于SVC多模型的施膠流量預(yù)測具有較高的準(zhǔn)確性和魯棒性。
　　針對MDF生產(chǎn)中的施膠系統(tǒng)的動態(tài)特性差異，本文提出了中密度纖維板施膠過程的模糊自適應(yīng)控制策略。該策略建立在電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量狀態(tài)辨識的基礎(chǔ)上，針對不同狀態(tài)空間建立相應(yīng)的模糊控制規(guī)則，通過判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速與泵流量的狀態(tài)空間，實(shí)現(xiàn)模糊規(guī)則的自動切換，進(jìn)而完成狀態(tài)空間內(nèi)的模糊自適應(yīng)控制，實(shí)驗(yàn)表明該