基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模的電加熱爐控制應(yīng)用研究.pdf

1、溫度控制是當(dāng)今世界各國(guó)工業(yè)中面臨的重要問(wèn)題，加熱爐溫度控制過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的非線(xiàn)性的物理過(guò)程，傳統(tǒng)的控制策略不能達(dá)到理想的控制效果，通過(guò)更先進(jìn)的控制策略達(dá)到更好的溫度控制效果已成為共識(shí)。近幾年，從工業(yè)過(guò)程特點(diǎn)出發(fā)提出的內(nèi)?？刂品椒▽?duì)過(guò)程和環(huán)境的不確定性有較好的適應(yīng)能力，所以本文針對(duì)電加熱爐的特點(diǎn)，應(yīng)用內(nèi)?？刂七M(jìn)行加熱水溫度的內(nèi)?？刂圃O(shè)計(jì)，但是溫度對(duì)象動(dòng)態(tài)特性具有滯后大、慣性大、干擾強(qiáng)和非線(xiàn)性等典型特點(diǎn)，難以建立精確數(shù)學(xué)模型。為了解決這一問(wèn)

2、題，本文采用了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的加熱爐溫度系統(tǒng)內(nèi)模控制的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合本院過(guò)控實(shí)驗(yàn)室的工控試驗(yàn)裝置中電加熱爐為對(duì)象來(lái)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。 首先，本文對(duì)加熱爐系統(tǒng)做了分析，并確定了控制對(duì)象和策略。為建立加熱爐溫度控制系統(tǒng)模型，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行研究，采用BP算法和內(nèi)模控制策略相結(jié)合的新算法，并對(duì)此算法進(jìn)行仿真，分析，驗(yàn)證此種算法應(yīng)用與電加熱爐的可行性。 然后，結(jié)合電加熱爐溫度控制過(guò)程特點(diǎn)分析，將上述算法成功地應(yīng)用于溫度控制

3、過(guò)程，建立了該系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。該模型可用于溫度控制過(guò)程狀態(tài)變量的估算和預(yù)測(cè)。 再后，本文根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有參數(shù)線(xiàn)性化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線(xiàn)性?xún)?nèi)模控制器，將該控制器應(yīng)用到溫度控制過(guò)程，以加熱器驅(qū)動(dòng)電流量為被控變量，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并給出了硬件設(shè)計(jì)方案。 最后，根據(jù)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法運(yùn)算量大，算法復(fù)雜等特點(diǎn)，本文采用了數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)做為硬件的控制器部分。 本文通過(guò)對(duì)加熱爐溫度控制系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)