模糊神经网络预测控制在配料系统中的应用.pdf

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1、自动化技术与应用》2011年第30卷第8期控制理论与应用ControlTheoryandApplications模糊神经网络预测控制在配料系统中的应用徐学红1，冯冬青(1．河南商业高等专科学校计算机系，河南郑州450044；2．郑州大学信息与控制研究所，河南郑州450001)摘要：针对水泥生产过程中皮带配料系统的惯性、滞后、非线性及现场干扰频繁等特点，设计一种模糊神经网络预测控制算法，将模糊控制、神经网络与预测控制相结合，增强算法的自学习、跟踪与抗干扰能力，神经网络预测模型有效地补偿了传统预测控制基于线性模型的局限性。将该控制算法用于皮带配料控制系统中，仿真结果表明

2、，物料流量控制效果优于传统的PID控制，配料精度有了明显的提高。关键词：模糊控制；神经网络；预测控制；皮带秤；精度中图分类号：TP273．4文献标识码：A文章编号：10037241(2011)08000604ApplicationofFuinMaterialProportioningSystemXUXue·hong．FENGDong·qing(1．ComputerDepartment，HenanBusinessCollege，Zhengzhou450044China；2．InstituteofInformationandConvol，Zhengzhou450001C

3、hina)Abstract：Inaccordancewiththetechniquefeaturesofmaterialproportioningbeltsysteminthecementproduction，e．g．，inertia，timelag，non—linearityandfrequentdisturbanceinworkfield，afuzzyneuralnetworkpredictivecontrollerbasedonneuralnetworkpredictionmodelisdesigned．Bycombiningfuzzycontrol，neur

4、alnetworkandpredictivecontrol，itcanenhanceself-studying，trackingandanti—interferencecapabilitiesofthealgorithm，andtheneuralnetworkcancompensatewiththelimitationofconventionalpredictivecontrolthatbasedonlinearmode1．Withthisalgorithmtheweighbeltiscontrolled，andthesimulationexperimentalcu

5、rvesshowthatthecontroleffectofthematerialflowiseffective，andtheprecisionofingredientproportionhasevidentlyimproved．Keywords：fuzzycontrol；neuralnetwork；predictivecontrol；beltweightier；precision1引言计了一种模糊神经网络预测控制算法，将模糊控制的逻生料配料是水泥生产中的一个重要环节，其稳定性辑推理能力、神经网络的强学习能力、预测控制的超前直接影响着水泥的生产质量。配料系统的特点是

6、惯性、预测能力相结合，增强算法的自学习、跟踪与抗干扰能滞后、时变和非线性等，系统模型难以建立。现有水泥力。将该控制算法用于配料系统中，仿真结果表明，该厂生料配料系统一般用电子皮带秤实现，控制方式采用算法抗干扰能力强，能获得较高的控制精度，控制效果传统的PID控制，但配料过程中存在延迟，控制信号延迟优于传统的PID控制。一段时间才能反映到生料流量上，造成较大的超调和较长的调节时间，且工作现场干扰出现非常频繁，控制性2模糊神经网络预测控制系统的设计能很难满足要求，严重影响了水泥的生产质量。本文设模糊控制依据熟练操作人员的经验或相关领域的专家知识，模拟人的思维特点进行控制

7、，不需要被控对象的精确模型，实用性较强，但由于模糊控制本质上利收稿日期：2011—04—07控制理论与应用自动化技术与应用》2011年第30卷第8期ControlTheoryandApplications用的是过程当前和过去的信息，无法对系统的变化趋势式中，Au(k—i)=u(g—i)一u(k—i一1)为k—f时进行预测或估计，而预测控制可以预测系统未来的变化刻作用在系统上的控制增量。趋势，将其与模糊控制方法结合起来可以弥补模糊控制给定输入控制增量为：的不足，使其适用于具有滞后特点的对象。但是一般预△U(七)=[Au(k)，Au(k-I-1)，．．．Au(足-I