挤出机加热系统的建模和最优控制

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1、型堕塑垡羔堕墅一～塑望挤出机加热系统的建模和最优控制摘要本文首先介绍了基于集散控制系统的挤出机监控系统的设计与实现，这其中包括通讯、过程控制、系统组态和保护系统等内容。基于本文设计方法的挤出机系统已成功应用于多条工业生产线。本文第二部分介绍了基于-,co改进聚类模糊神经网络对系统建模的方法。陔方法可以充分利用聚类分析获得的信息，减少待辨识参数，提高模型辨识速度。结合遗传算法以确保获得全局最优参数，由仿真结果可见，本文提出的模型进化速度快并且具有很高的精度。论文第三部分介绍了挤出机系统最优控制器的设计。挤出机系统属于含有未知非线性部分和外部干扰的系统

2、。采用模糊神经网(FNN)络抵消系统中的非线性部分，进而采线性最优控制器的设计方法设计最优控制项。模糊神经网络权值基于投影算法来调节，这样可保证权值的有界性。由于存在建模误差和外界干扰，在最优控制项的基iItI上设计了爿。控制确保闭环系统具有鲁棒性。在这部分中，还提出一个定理，采用线性矩阵不等式的方法设计FNN自适应控制器，陔设计方法比传统的基于Riccati方程的设计方法更方便有效。最后采用Lyapullov方法证明了闭环系统的稳定性。关键词：集散控制系统；模糊神经网络；聚类分析；最优控制；也控制东北人学坝11学位论文ABSTRACTModeli

3、ngAndOptimalControlForHeatingSystemInExtruderABSTRACTThedesignandimplementationofsupervisionsystemforextruder，basedonDCS，isintroducedfirstlyinthispapecThecontentincludescommunication，p10cesscontrol，configuration，protectingsystemandSOonAdoptingthemethodintroducedinthepaper,extr

4、udersystemshavebeensuccessfullyinopermioninma11yindustrialproductionlines．Inthesecondpart，amodifiedclusteringfuzzy—neuronetworkwasproposedWithusingthismodel，、ⅣecanmakefulluseoftheinformationacquiredthroughclusteringanalysisandreducethenumbersoftheparameterstobeidentifiedAsimul

5、ationexampledemonstratestheadvantagesofthemodelproposedinthispaperInthethirdpart，optimalcontrolforextruderisproposedTheextruderbelongstoaclassofsystemthatincludeunknownnonlinearfunctionsandexternaldisturbancesUsingfuzzy—nenronetwork(FNN)toidentifyandcompensatetheunkj]ownnonlin

6、earfunctionsofthesystem，weCalldesignoptimalcontrolbasedonthecontroltheoryforlinearsystem．TheprojectionalgorithmisusedintheupdatinglawotltheweightsofFNNtOguaranteetheboundednessoftheweightsInordmtOrestraintheexternaldisturbanceandmodelingerror,H。controllawisdesignedInthispartat

7、heoremaboutdesigningfuzzy·neuronetworkadaptivecontrollerbasedOilLinearMatrixInequality(LMI)isproposedThatmethodismoreconvenientandeffectivethanthetraditionalmethodusingRiccatiequation．Finally,thestabilityoftheclosed—loopsystemisprovedbased0DLyapunovtheory．Keywords：DCS；fuzzy—ne

8、uralnetwork(FNN)；clusteringanalysis；optimacontrol；H。control独创