本文關(guān)鍵詞：智能預(yù)測(cè)控制研究及其在CFBB燃燒控制中的仿真應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 預(yù)測(cè)控制 混沌渦流優(yōu)化算法 反向渦流優(yōu)化算法 快速學(xué)習(xí)網(wǎng) 主蒸汽壓力控制 床溫控制

【摘要】：預(yù)測(cè)控制是一種能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)控制要求的控制策略。預(yù)測(cè)控制通過(guò)預(yù)測(cè)模型來(lái)準(zhǔn)確描述系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系,將預(yù)測(cè)模型輸出與參考軌跡進(jìn)行比較并在滾動(dòng)優(yōu)化環(huán)節(jié)求取最優(yōu)控制量。本文在改進(jìn)渦流搜索優(yōu)化算法的基礎(chǔ)上提出一種基于優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的預(yù)測(cè)控制方法,并分別應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力和床溫控制。結(jié)果表明這種預(yù)測(cè)控制方法能夠達(dá)到預(yù)期的控制效果。本文具體工作如下:介紹并改進(jìn)了一種優(yōu)化算法——渦流搜索優(yōu)化算法(VS)。對(duì)VS優(yōu)化算法的原理和缺點(diǎn)進(jìn)行了分析并針對(duì)其缺點(diǎn)做出了改進(jìn),提出了基于混沌理論的渦流搜索優(yōu)化算法(CVS)和基于反向理論的渦流搜索優(yōu)化算法(OVS)。CVS優(yōu)化算法將混沌理論應(yīng)用于備選解的生成提升了算法的尋優(yōu)精度和收斂速度;OVS優(yōu)化算法將反向理論應(yīng)用于備選解的生成,在兼顧算法運(yùn)行速度的同時(shí)提升了算法迭代后期的尋優(yōu)性能。針對(duì)快速學(xué)習(xí)網(wǎng)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)輸入權(quán)值和隱藏層節(jié)點(diǎn)閾值的隨機(jī)設(shè)定問(wèn)題,提出了一種基于CVS算法的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)建模方法。該方法將輸入權(quán)值和隱藏層節(jié)點(diǎn)閾值的取值范圍與個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為CVS優(yōu)化算法尋優(yōu)空間的范圍與維數(shù),以快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的輸出與訓(xùn)練數(shù)據(jù)中輸出的均方根誤差作為適應(yīng)度值進(jìn)行尋優(yōu),以此確定能夠使快速學(xué)習(xí)網(wǎng)訓(xùn)練結(jié)果達(dá)到最優(yōu)的輸入權(quán)值和隱藏層節(jié)點(diǎn)閾值。通過(guò)與普通快速學(xué)習(xí)網(wǎng)和極端學(xué)習(xí)機(jī)的對(duì)比,驗(yàn)證了CVS算法優(yōu)化后的快速學(xué)習(xí)網(wǎng)在建模問(wèn)題上具有更好的精度與穩(wěn)定性。結(jié)合OVS優(yōu)化算法提出基于OVS的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)預(yù)測(cè)控制,通過(guò)使用CVS算法優(yōu)化快速學(xué)習(xí)網(wǎng)來(lái)確定預(yù)測(cè)模型并在滾動(dòng)優(yōu)化環(huán)節(jié)使用OVS優(yōu)化算法計(jì)算最優(yōu)控制量使得這種預(yù)測(cè)控制方法具有較好的控制品質(zhì)。將基于OVS的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)預(yù)測(cè)控制分別應(yīng)用于循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力和床溫的控制當(dāng)中,并與普通PID控制和單神經(jīng)元PID控制方法進(jìn)行多情況下對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于OVS的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)預(yù)測(cè)控制具有良好的響應(yīng)速度、抗噪性能和抗擾動(dòng)性能,在主蒸汽壓力與床溫被控對(duì)象模型變化的情況下也能夠使系統(tǒng)輸出較快恢復(fù)到設(shè)定值。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)測(cè)控制 混沌渦流優(yōu)化算法 反向渦流優(yōu)化算法 快速學(xué)習(xí)網(wǎng) 主蒸汽壓力控制 床溫控制
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TK229.66
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景與意義9
• 1.2 預(yù)測(cè)控制的原理與研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 預(yù)測(cè)控制的原理9-12
• 1.2.2 預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 智能優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 循環(huán)流化床鍋爐燃燒過(guò)程控制的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 本文的主要內(nèi)容15-17
• 第2章 循環(huán)流化床鍋爐的原理及燃燒過(guò)程模型17-24
• 2.1 循環(huán)流化床鍋爐工作原理與工藝特點(diǎn)17-21
• 2.1.1 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)17-19
• 2.1.2 循環(huán)流化床鍋爐的工藝流程19
• 2.1.3 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)19-21
• 2.2 循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力與床溫的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.1 循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力的數(shù)學(xué)模型21
• 2.2.2 循環(huán)流化床鍋爐床溫的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3 循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力與床溫的控制分析22-23
• 2.3.1 循環(huán)流化床鍋爐主蒸汽壓力控制分析22
• 2.3.2 循環(huán)流化床鍋爐床溫控制分析22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第3章 渦流搜索優(yōu)化算法基本原理及其改進(jìn)24-41
• 3.1 渦流搜索優(yōu)化算法簡(jiǎn)介24-30
• 3.1.1 渦流搜索優(yōu)化算法基本原理24-27
• 3.1.2 渦流搜索優(yōu)化算法分析27-30
• 3.2 基于混沌理論的渦流搜索優(yōu)化算法——CVS30-32
• 3.3 基于反向理論的渦流搜索優(yōu)化算法——OVS32-33
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析33-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的預(yù)測(cè)控制41-55
• 4.1 快速學(xué)習(xí)網(wǎng)41-44
• 4.1.1 快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的原理41-44
• 4.1.2 快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的性能分析44
• 4.2 基于CVS的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)44-50
• 4.2.1 優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)44-45
• 4.2.2 仿真驗(yàn)證45-50
• 4.3 基于優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)的預(yù)測(cè)控制50-54
• 4.3.1 預(yù)測(cè)模型的建立50-51
• 4.3.2 基于OVS的優(yōu)化型快速學(xué)習(xí)網(wǎng)預(yù)測(cè)控制51-52
• 4.3.3 仿真驗(yàn)證52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 基于快速學(xué)習(xí)網(wǎng)預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用55-64
• 5.1 在主蒸汽壓力控制中的應(yīng)用55-58
• 5.2 在床溫控制中的應(yīng)用58-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果72-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 蘇宏業(yè),李林歡,褚健;預(yù)測(cè)控制的新進(jìn)展[J];機(jī)電工程;2001年05期

2 胡國(guó)龍,孫優(yōu)賢;預(yù)測(cè)控制進(jìn)展及其應(yīng)用研究[J];電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào);2003年01期

3 袁天保,劉新建,秦子增;混合加權(quán)連續(xù)預(yù)測(cè)控制研究[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2005年06期

4 蔣念平，，朱家組;一種實(shí)用的預(yù)測(cè)控制實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J];上海機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1994年04期

5 黃涵洲,陳伙平,韓光勝;預(yù)測(cè)控制的研究現(xiàn)狀[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1997年02期

6 楊馬英,王樹(shù)青,王驥程;有約束過(guò)程的預(yù)測(cè)控制[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);1999年06期

7 褚健,潘紅華,蘇宏業(yè);預(yù)測(cè)控制技術(shù)的現(xiàn)狀和展望[J];機(jī)電工程;1999年05期

8 杜曉寧,席裕庚,李少遠(yuǎn);約束預(yù)測(cè)控制的一種快速算法[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年11期

9 張麗香;;預(yù)測(cè)控制的新進(jìn)展及其在火電生產(chǎn)中的應(yīng)用前景[J];電力學(xué)報(bào);2005年04期

10 陳文菊;杜德生;;基于預(yù)測(cè)控制的倒立擺設(shè)計(jì)與仿真[J];中國(guó)水運(yùn)(學(xué)術(shù)版);2007年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張峻;席裕庚;;輸入受限時(shí)預(yù)測(cè)控制的一種簡(jiǎn)易算法[A];1996中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1996年

2 魏善碧;柴毅;丁寶蒼;;獨(dú)立動(dòng)態(tài)系統(tǒng)分布式預(yù)測(cè)控制研究[A];第二十七屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2008年

3 任作新;;一種預(yù)測(cè)控制新算法[A];1995中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

4 陳虹;;預(yù)測(cè)控制魯棒性研究的若干問(wèn)題[A];第二十二屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（下）[C];2003年

5 劉兵;徐立鴻;馮純伯;;連續(xù)系統(tǒng)預(yù)測(cè)控制[A];1994中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

6 崔小第;盧準(zhǔn)煒;徐榮良;;一類(lèi)非線性模型的預(yù)測(cè)控制[A];1994年中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];1994年

7 劉兵;徐立鴻;馮純伯;施建華;;具有飽和輸入的預(yù)測(cè)控制[A];1995年中國(guó)控制會(huì)議論文集（上）[C];1995年

8 羅國(guó)娟;吳剛;;預(yù)測(cè)控制中柔化因子與控制增量權(quán)重的關(guān)系[A];第二十四屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2005年

9 劉燕卿;劉飛;;約束預(yù)測(cè)控制軟件實(shí)現(xiàn)及仿真研究[A];2007中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

10 柴毅;魏善碧;郭茂耘;凌睿;;帶通信完全失效的多飛行器編隊(duì)分布式預(yù)測(cè)控制研究[A];2009中國(guó)控制與決策會(huì)議論文集（3）[C];2009年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳倩;南屯礦運(yùn)搬工區(qū)巧打安全“預(yù)防針”[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張隆閣;基于多胞的魯棒預(yù)測(cè)控制研究[D];華北電力大學(xué);2015年

2 羅奇;自適應(yīng)光學(xué)優(yōu)化控制技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所);2016年

3 王龍生;基于多質(zhì)點(diǎn)模型的高速列車(chē)自動(dòng)駕駛預(yù)測(cè)控制[D];北京交通大學(xué);2016年

4 李德偉;預(yù)測(cè)控制在線優(yōu)化策略的研究[D];上海交通大學(xué);2009年

5 林永君;基于復(fù)雜機(jī)理模型的過(guò)程預(yù)測(cè)控制研究[D];華北電力大學(xué);2002年

6 徐湘元;預(yù)測(cè)控制的線性方法、非線性方法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[D];華南理工大學(xué);2000年

7 盛云龍;離散時(shí)間約束不確定線性系統(tǒng)的魯棒預(yù)測(cè)控制[D];浙江大學(xué);2003年

8 徐祖華;模型預(yù)測(cè)控制理論及應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2004年

9 安愛(ài)民;基于預(yù)測(cè)控制的先進(jìn)過(guò)程控制技術(shù)研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

10 陳進(jìn)東;基于模糊在線支持向量回歸的建模與預(yù)測(cè)控制研究[D];江南大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 岳海東;基于BLS-SVM的海洋生物酶發(fā)酵過(guò)程軟測(cè)量與預(yù)測(cè)控制[D];江蘇大學(xué);2016年

2 林厚健;永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)電流預(yù)測(cè)控制的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

3 劉魏巖;智能預(yù)測(cè)控制研究及其在CFBB燃燒控制中的仿真應(yīng)用[D];燕山大學(xué);2016年

4 陳琛;改進(jìn)型預(yù)測(cè)控制及預(yù)測(cè)控制優(yōu)化的PID控制研究[D];南京信息工程大學(xué);2016年

5 杜宇;監(jiān)督預(yù)測(cè)控制的研究與應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（北京）;2010年

6 鄒潔;結(jié)構(gòu)振動(dòng)的預(yù)測(cè)控制研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

7 牛立尚;預(yù)測(cè)控制理論若干問(wèn)題的研究[D];吉林大學(xué);2007年

8 王亮;針對(duì)模型失配的多目標(biāo)預(yù)測(cè)控制研究[D];東北大學(xué);2009年

9 王景潤(rùn);約束滾動(dòng)時(shí)域預(yù)測(cè)控制魯棒問(wèn)題研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2004年

10 趙長(zhǎng)祥;預(yù)測(cè)控制在電廠中的應(yīng)用研究[D];東南大學(xué);2004年

本文編號(hào)：1115976