基于模糊控制的流型轉換研究.pdf

1、基于模糊控制的流型轉換研究基于模糊控制的流型轉換研究TheFlowPatternTransfmResearchBasedOnTheFuzzyControl學科專業(yè)：控制科學與工程研究生：李躍鋒指導教師：岳士弘教授天津大學電氣與自動化工程學院二零一二年十二月摘要兩相流流型研究是在熱傳導學和流體力學基礎上發(fā)展起來的一門新興學科。它廣泛應用于石油、化工、熱動力等工業(yè)。兩相流流動再現了多相流流動中最基本的流型，研究兩相流的流型在流體傳動和轉換過

2、程中有重要意義。本文分析了氣液兩相流的研究現狀和研究意義，并對各種流型的定義進行了比較分析。重點研究了兩相流流動過程中各個參數對流型的影響，引入了模糊控制的方法，并把模糊控制技術應用于兩相流型的流型轉換控制中。這在實際工業(yè)生產中有重要意義，它可以控制有害流型的出現，從而對保證在工業(yè)生產中既安全又經濟有實際意義。特別是隨著現代計算機技術的發(fā)展，使得基于模糊控制的流型轉換控制成為可能。本文的主要貢獻如下：1）針對在兩相流流型轉換和控制中影響

3、因素多、工況復雜從而典型樣本提取困難的特點，我們引入了正交實驗方法提取典型的樣本。即從所有可能的實驗組合中挑選一小部分具有代表性的輸入參數組合來進行實驗，對這部分參數組合試驗結果的進行分析，從而了解全面試驗的情況，這就大大減小了實驗次數，提高了實驗效率，使得以較少的實驗次數獲取代表性的流型特征成為可能。2）多相流流型轉換與控制中，必然涉及到關系數據集的聚類問題。為了解決這一問題，我們在模糊c均值算法的基礎上研究了關系模糊c均值算法，并對

4、該算法進行改進；同時，我們提出并驗證了一種新的基于模糊積分的控制器，這些都為進一步研究流型轉換控制提供了基礎。3）我們在對于兩相流流型的研究引入模糊控制技術，模糊規(guī)則是模糊控制技術的核心。模糊規(guī)則的產生對模糊控制器設計有決定性的作用。我們用改進的關系模糊c均值算法產生模糊規(guī)則，構造模糊控制器，并應用于流體流型的研究，為兩相流流型轉換的研究提供了有用的方法。我們完成了兩相流工況下典型的流型轉換和控制實驗，實驗結果驗證我們提出方法的有效性和