模糊控制在复杂工业过程中的应用

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1、山东大学硕士学位论文摘要对工业生产过程进行有效的控制是提高工业产品的质量，节约原材料的消耗，提高投入产出比的有效手段和途径，是工业技术革命的重要组成部分，对进行高效的工业生产具有十分重要的意义。浆浓度是棉浆粕生产中的一个重要参数，它是否稳定是影晌定量的关键因素。本文在第二章分析了棉浆粕生产过程中的浆浓度控制的特点后，基于手动控制策略设计了一个双输入单输出的模糊控制器，对浆浓度实现了模糊控制，取得了良好的控制效果。本文的第三章首先分析了棉浆粕生产的工艺要求及控制特点，之后，给出了一套棉浆粕定量水份计算机控制系统的设计方案。介绍了该控制系统的组成、系统功能及实现、控制结构及

2、控制算法。该系统投入使用后运行可靠，保证了正常稳定的生产，提高了产品质量。关键词：模糊控制陋叫7／过程控制组态软件棉浆粕山东大学硕士学位论文ABSTRACTItisverynecessarytocontroltheindustrialprocessesinordertoimprovetheproductqualityanddropinconsumptionofrawandprocessedmaterialsetc．Thishasalreadybecomeanimportantpartoftechnologyrevolutionandbecomemoresignifica

3、ntinindustrialproduction．Intheproductionofcottonlinterpulp，thecontrolofitsconcentrationisquiteimportant，becauseconcentrationstabilityisakeyforcontrollingthebasisweight．Inthechapter2，thecharacteristicoftheconcentrationprocessisfirstanalyzed，andthenadoubleinput—singleoutputfuzzycontrolleri

4、sdesignedbasedonmanual-controlstrategy．Thecontrollerusedforthecontroloftheconcentrationcanobtainsatisfactorycontrolperformances．Inthechapter3，theprocessanditscharacteristicofcottonlinterpulpproductionarefirstanalyzed．Then，acomputercontrolsysteminordertocontrolbasisweightandmoistureisdesi

5、gned．Inthischapter,thestructure，function，algorithmofthesystemarealsopresented．Thepracticalapplicationhasshowedthatthiscontrolsystemcanmeettherequirementsoftheproductioncompletely．山东大学硕士学位论文Keywords：fuzzycontrol；concentration；processcontrol；configurationsoftware；cottonlinterpulp山东大学硕士学位论文

6、第一章绪论§1．1模糊控制理论概述1．1．1模糊控制理论的产生科学技术的迅猛发展，各个领域对自动控制系统精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求越来越高，所研究的系统也日益复杂多变。由于诸如被控对象或过程的非线性、时变性、多参数间的强耦合、较大的随机干扰、各种不确定性以及现场测量手段不完善等原因，难以建立精确模型⋯。虽然常规自适应控制技术可以解决一些问题，但范围是有限的。对于己建立数学模型的复杂被控对象，采用传统的控制方法，包括基于现代控制理论的控制方法，往往不如一个有实践经验的操作人员手动控制效果好。因为人脑的重要特点之一就是有能力对模糊事物进行识别与判决。操作人员

7、是通过不断地学习、积累操作经验来实现对被控对象进行控制的，这些经验包括对被控对象特性的了解、在各种情况下相应的控制策略以及性能指标判断。这些信息通常以自然语言的形式表达，其特点是定性的描述，所以具有模糊性【21。由于这种特性使人们无法用现有的定量控制理论对这些信息进行处理，于是探索出新的理论与方法。1965年，美国教授L．A．Zadch[3】把经典集合与J．卢卡瑟维兹的多值逻辑融为一体，创立了模糊集合理论。模糊集合理论的核心是第1页山东大学硕士学位论文对复杂的系统或过程建立一种语言分析的数学模式，是自然语言能直接转化为计算机所能接受的算法