復(fù)雜系統(tǒng)模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化及其在線性低密度聚乙烯裝置中的應(yīng)用.pdf

1、五大通用合成樹脂之一的聚乙烯(PE)，由于其便宜的價(jià)格及優(yōu)秀的性能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活中，在塑料工業(yè)中占有舉足輕重的地位。聚乙烯生產(chǎn)是典型的聚合反應(yīng)過程，具有高度復(fù)雜性、強(qiáng)關(guān)聯(lián)性和非線性的特征，建模過程復(fù)雜，而且一些重要參數(shù)無法在線測量，因此目前的控制手段以PID控制結(jié)合人工經(jīng)驗(yàn)為主，缺乏先進(jìn)的控制手段。如何在現(xiàn)有基礎(chǔ)上改善控制品質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，是亟待探索的問題，具有重要的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本文嘗試對部分關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)

2、行模糊邏輯控制。模糊邏輯控制是建立在操作經(jīng)驗(yàn)和專家知識(shí)上的先進(jìn)控制方法，在處理模型的非線性，模型結(jié)構(gòu)和干擾的不確定性，模型的時(shí)變特性以及面臨復(fù)雜模型時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。而聚乙烯在實(shí)際生產(chǎn)中是一個(gè)復(fù)雜、時(shí)變、大時(shí)滯的非線性模型，因此模糊邏輯控制在實(shí)際的生產(chǎn)過程中具有較好的應(yīng)用前景。模糊控制規(guī)則的選取、模糊變量的隸屬度函數(shù)參數(shù)的選擇主要依靠經(jīng)驗(yàn)，因此有必要對原有的模糊控制器進(jìn)行優(yōu)化?？紤]到模糊控制器的優(yōu)化涉及到大范圍、多參數(shù)、復(fù)雜和不連續(xù)的搜

3、索，適合遺傳算法的特點(diǎn)。此外，遺傳算法的運(yùn)行僅由適應(yīng)度數(shù)值驅(qū)動(dòng)而不需要被優(yōu)化對象的局部信息，和模糊控制類似，對模型的依賴度低，因此遺傳算法應(yīng)用于模糊控制器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是合適的。 乙烯生產(chǎn)過程建模問題非常復(fù)雜。本文以美國聯(lián)合碳化物公司Unipol低壓氣相流化床線性低密度聚乙烯生產(chǎn)工藝為基礎(chǔ)，針對現(xiàn)階段生產(chǎn)中所面臨的參數(shù)測量問題，在定性研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合反應(yīng)機(jī)理方程、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程及實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立了聚乙烯產(chǎn)品的半機(jī)理、半經(jīng)驗(yàn)熔融指