【摘 要】
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冲天炉熔炼过程是典型的复杂工业过程,具有非线性、大时滞、时变和强扰动的特点.因此,多年以来国内外针对冲天炉熔炼所采取的基于传统控制理论的各种控制方式一直未能取得理
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冲天炉熔炼过程是典型的复杂工业过程,具有非线性、大时滞、时变和强扰动的特点.因此,多年以来国内外针对冲天炉熔炼所采取的基于传统控制理论的各种控制方式一直未能取得理想的效果,而不断发展的人工智能技术尤其是模糊控制技术为冲天炉熔炼过程的有效控制提供了新的思路.建立在模糊逻辑基础上的模糊控制已经成为智能控制的重要组成部分,也是近年来控制复杂系统最富有成果且很有前途的研究方法之一.与成熟的现代控制理论相比,模糊控制理论远未完善和系统化,有一些重要的理论课题没有解决.其中的一个重要问题是,如何在设计中优化模糊控制参数及保证模糊控制系统的稳定性.该文针对冲天炉熔炼过程的高度非线性、不确定性和不大时滞等特点,紧密围绕出了一种学习型最优模糊控制器的设计方法.该文主要内容如下:首先,系统地总结了冲天炉熔炼设备及控制技术的发展状况,分析了熔炼过程控制技术中存在的问题,并对智能控制技术的发展及存在的问题进行了总结;其次,对冲天炉熔炼过程的影响因素和控制方法进行了分析和研究;然后在上述分析的基础之上提出了一种基于遗传算法的学习型最优模糊控制查询表的设计.系统首先通过对铁水温度和送风量之间的关系进行在线辨识、修正及时获得反映炉况的数学模型.在此基础上,该方法没有用传统的模糊逻辑计算方式,而是在模糊控制的结构下,通过改进的实数编码遗传算法直接搜索、优化控制查询表的参数,设计出了在线优化、鲁棒的模糊控制查询表.最后,为了验证该设计方法的有效性,该文利用Matlab工程计算软件设计出了经改进的遗传算法程序,并利用该程序对所设计的查询表模糊控制器进行优化和仿真.实验证明,这种方法比采用模糊逻辑计算的传统方法有效得多.
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