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1、第15卷 第1期海军工程大学学报Vol.15No.12003年2月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGFeb.2003文章编号:1009-3486(2003)01-0084-03模糊-专家控制在智能消磁中的应用研究①王智勇,刘大明(海军工程大学电气工程系,湖北武汉430033)摘 要:综合消磁是处理舰船固定磁性的重要手段.长期以来,由于综合消磁工艺的复杂性,使得这项工作在很大程度上依赖人工.实现消磁自动化,就是要将工作人员从繁重的脑体劳动中解放出来,提高工作效率.目前的新型消磁站已经实现了数据采集、统计自动化,不仅基本
2、免除了工作人员的体力劳动,也从一定程度上减轻了消磁技师的脑力劳动.然而由于需要人工参与决策,综合消磁的效果和效率仍然十分依赖于人的因素.所以,实现综合消磁工作的完全自动化,补偿电流值组合的智能化决策是关键问题.本文在分析以前所做工作的基础上,运用模糊控制理论构造模糊-专家控制器,替代人工决策过程以实现自动化消磁.关键词:磁滞效应;综合消磁;补偿电流;智能决策;模糊-专家控制器;模糊集;隶属函数中图分类号:TM154.3文献标识码:AApplicationoffuzzy2expertcontrolindegaussingWANGZhi2yong,LIUDa2
3、ming(Dept.ofElectricalEng.,NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China)Abstract:Asaprimarymeansofdisposingthepermanentship′smagnetism,degaussingistoaconsiderableextentdependentonthemanualwork.Therealizationofdegaussingautomationisaimedtomakeoperatorsfreeofheavyphysicalandmentallabou
4、rs.Thekeypointliesinintelligentdecision2makingofcompositionofcompensationcurrent,andafuzzy2expertcontrolisappliedforsolvingthisproblem.Keywords:hysteresiseffect;degaussing;compensationcurrent;intelligentdecision2making;fuzzy2expertcon2trol;fuzzyset;membershipfunction舰船磁场主要由固定磁场和感应
5、磁场两部分组成.为减小来自磁引信水雷和磁引信鱼雷的威胁、提高舰船生命力,必须对舰船实施磁性处理.舰船固定磁场是一种相对稳定的磁场,具有积累效应,必须通过定期消磁消除;舰船感应磁场是一种随外界磁场变化的磁场,具有瞬时效应,通过舰载消磁设备动态补偿.从技术上划分,通常把感应磁场处理称为“内消磁”,固定磁场处理称为“外消磁”,后者既是消磁船(站)的主要任务,也是本文讨论问题的背景.1 问题的引出由图1所示的铁磁性物质典型磁化曲线不难看出,利用幅值衰[1]减的交变磁场对铁磁物质进行无磁滞磁化,就能消除剩磁.从原[2]理上讲,最常用的综合消磁法就是一个无磁滞磁化过程
6、.进行综合消磁,需要在舰船周围布置两组电缆线圈:补偿线圈图1 铁磁物质磁化曲线①收稿日期:2002206214;修订日期:2002211216作者简介:王智勇(19772),男,硕士生. 第1期王智勇等:模糊-专家控制在智能消磁中的应用研究·85·通直流电,用以补偿异常复杂的环境磁场;工作线圈通交流脉冲电流(技术细节参阅文献[1])用来产生幅值衰减的交变磁场.因此,确保无磁滞磁化过程的关键在于调整补偿电流补偿环境磁场.由于舰船结构异常复杂,而且存在诸多不确定因素,如果要靠建立数学模型计算舰船磁场,给出合理的补偿电流值组合,以目前的计算水平很难达到所需的精度
7、.所以,目前采用试探的方式决策补偿电流组合.消磁技师参与综合消磁,实际上是一个有人工决策环节的反馈控制过程(见图2).图中:1为期望得到的舰船磁场值;2为由消磁技师给出的补偿电流值;3为消磁系统;4为实际测量得到的舰船磁场值.消磁技师通过分析特征点的磁场值凭借经验做出判断,调整补偿电流值,最终将磁场误差控制在一定范围内.一直以来,消磁界人士为实现自动化消磁做出了不懈的努力.如某消磁站,建有两个平行的无磁码头,在码头内侧、水下以图2 综合消磁工艺流程及码头上方敷设有消磁线圈,水下装设能沿码头运动的测磁行车.经过自动化改造后,该站基本实现了磁场数据采集、统计分
8、析的自动化,极大程度地减轻了消磁工作的体力劳动强度.然而,采用单变
