基于径向基函数温度控制系统的模型辨识.pdf

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1、过程控制石油化工自动化，2009，1：40AUTOMATIONINPETR(CHEMICAIINDUSTRY基于径向基函数温度控制系统的模型辨识张红朋，张一，李涛，杨静(辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺l13001)摘要：针对一些带复杂参数辨识性能指标的模糊建模无法采用经典辨识方法解决的情况，提出了采用径向基函数(RBF)神经网络模型对被控对象进行参数辨识，该方法具有无需具体数学模型的特点，解决了模糊模型辨识中辨识指标表达式过于复杂甚至非解析所带来的难题，从而实现了系统的参数辨识。仿真研究表明，利用该辨识方法得到的模糊模型能够很

2、好地逼近真实系统，并且对初始条件和输入信号不敏感，具有鲁棒性。关键词：神经网络；径向基函数；模型辨识中图分类号：TP273．4文献标志码：B文章编号：1007—7324(2009)01—0040—02ModelIdentificationoftheTemperatureControlSystemBasedontheRadialBasisFunction(RBF)ZhangHongpeng，ZhangYi，LiTao，YangJing(LiaoningUniversityofPetroleum&ChemicalTech．Fushun，1130

3、01，China)Abstract：Theradialbasisfunction(RBF)neuralnetworkmodelisproposedtocarryoutparametersidentificationforcontrolledobjectsbecausesomeblurredmodelingwithcomplicatedparametersidentificationindexcannotbesolvedbyclassica1identificationmethods．Themethodhasthecharacteristic

4、donotneedactualmathematicmodel，solvesthedifficultythattheidentificationindexformulaiStoocomplicatedandevenintheblurredmode1identification，thereforerealizedtheparameteridentification．Thesimulationexperimentsdemonstratethattheblurredmodelbytheidentificationmethodcanbeclosere

5、alsystemverywellandisnotsensitivetooriginalconditionsandinputsignal，hasrobustness．Keywords：neura1network；RBF；mode1identification1引言统具有时变性、非线性、难以建模等特征，使系统在由于热力系统自身存在的非线性和不稳定性某些工况下由于控制参数整定不适当，导致系统性等特性，在不同工况区域内具有明显不同的动态性能不佳uJ。鉴于以上问题，基于系统辨识技术，采能。鉴于此，利用多模型方法解决复杂热力系统动用径向基函数(RBF)

6、神经网络模型对被控对象进态建模和控制问题。现有的多模型控制中，局部模行辨识，以建立被控对象参数模型。仿真表明，型大多数是基于线性模型。虽然用分段线性来逼该模型与被控对象模型差别小、效果良好。近非线性具有一定的精度，但是对于复杂控制对2RBF神经网络模型及算法原理象，模型数目过少则不足以描述系统的动态性能，由于RBF神经网络具有结构简单、训练速度而过多的模型又会造成计算上的浪费。如果通过快的特点，因此局部模型的非线性补偿部分辨识采适当的辨识方法获得更逼近热力系统的非线性模用3层RBF神经网络。针对MISO系统的RBF型，不仅可以提高模型精度，

7、而且可以减少模型个数，减少计算时间，消除模型切换时的震荡。某生收稿日期：2008—09—11。产装置加热系统有反应釜底电阻丝加热，釜内由于作者简介：张红朋(1982)，男，辽宁鞍山人，辽宁石油化工大有搅拌装置，导致物料温度不可测，并且温度随物学信息与控制工程学院在读研究生，主要研究方向为智能检测与料量、釜内压力、回流比及环境温度变化，所以该系先进控制应用。第1期张红朋等．基于径向基函数温度控制系统的模型辨识网络的基本结构如图1所示。中，生产装置的电加热只允许有两种状态：开或关。加热功率是固定值1kW，无法发生白噪声信号。M序列是二进制伪随机

8、码序列的一种，它具有近似白噪声的性质。可以保证有好的辨识精度，而且在工程上易于实现。文中采用7阶的M序列作为辨识输入信号。设生产装置温度系统模型的差分方程：A(q一)(f)一q一