氧樂果合成過程集成智能控制方法與應(yīng)用

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1、上海大學博士學位論文摘要我國作為一個人口大國，農(nóng)業(yè)始終是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，關(guān)系國家的穩(wěn)定和發(fā)展。農(nóng)藥是保證農(nóng)作物穩(wěn)定高產(chǎn)的重要因素之一，農(nóng)藥的生產(chǎn)水平和質(zhì)量對我國農(nóng)業(yè)乃至整個國民經(jīng)濟的發(fā)展有很大的影響。為了提高農(nóng)藥生產(chǎn)的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，對傳統(tǒng)的農(nóng)藥生產(chǎn)過程進行自動化改造，是非常必要的。本文以氧樂果合成過程為研究對象，研究了氧樂果合成過程的智能控制方法，并開發(fā)了已獲得實際應(yīng)用的氧樂果合成過程集成智能控制系統(tǒng)。本文闡述了氧樂果合成的工藝流程，對氧樂果合成的特性和對象模型進行了詳細分析，說明氧樂果合成具有非線性、時變、大滯后、擾動復(fù)雜的特點，并從系統(tǒng)可測參數(shù)和不可測參數(shù)兩個方面分析了氧樂果合

2、成中的影響因素。研究了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氧樂果合成過程的系統(tǒng)辨識，并針對氧樂果合成過程中影響最大的溫度因素利用BP網(wǎng)絡(luò)進行辨識。針對靜態(tài)BP網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)動態(tài)模型辨識效果不佳的缺陷，采用分階段BP網(wǎng)絡(luò)和由靜態(tài)BP網(wǎng)絡(luò)加TDL環(huán)節(jié)所構(gòu)成的回歸網(wǎng)絡(luò)對氧樂果合成中的溫度對象進行了動態(tài)辨識，并對三種方法的辨識性能進行了比較分析。根據(jù)氧樂果合成過程不同階段的復(fù)雜特性，分別研究了相應(yīng)的智能控制方法，作為整體設(shè)計氧樂果集成智能控制方案的基礎(chǔ)。第一，針對氧樂果合成具有非線性、大滯后的特點，設(shè)計了一種參數(shù)反饋模糊控制器，并對其性能進行了仿真驗證。第二，針對氧樂果合成具有非線性、時變的特點，提出了基于遞歸遺傳算法的

3、混合學習算法，來對用于辨識的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和連接權(quán)值進行自動優(yōu)化設(shè)計。針對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中存在的問題，提出了基于模糊補償算子的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器結(jié)構(gòu)和算法。通過采用基于遞歸遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識器對氧樂果合成的溫度對象進行辨識，與遞歸補償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器組成溫度智能控制系統(tǒng)，并對該控制系統(tǒng)的性能進行了仿真研究。第三，針對氧樂果合成具有典型間歇過程的特點，在分析了迭代學習控制基本原理的基礎(chǔ)上，通過在迭代學習控制中引入預(yù)測的思想，提出了一種改進上海大學博士學位論文摘要的迭代學習算法。并將模糊模型辨識技術(shù)、預(yù)測控制和迭代學習控制三者相結(jié)合，設(shè)計了基于模糊預(yù)測的迭代學習控制器。以氧樂果合成過程中

4、的溫度為被控對象，仿真研究了所設(shè)計的控制器的性能。根據(jù)一甲胺累積投料量，將氧樂果合成過程劃分為四個階段：反應(yīng)初始階段，溫度上升階段，穩(wěn)定反應(yīng)階段和反應(yīng)結(jié)束階段，并根據(jù)不同階段的反應(yīng)特點，分別采用上述所研究的多種智能控制算法，組成氧樂果合成過程的集成智能控制方案，并開發(fā)了成套的氧樂果合成過程集成智能控制系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)信號處理、控制系統(tǒng)故障診斷、系統(tǒng)軟件設(shè)計等。研制的兩套系統(tǒng)分別在沙隆達鄭州農(nóng)藥有限公司的兩個農(nóng)藥分廠投入使用，2003年投入使用以來的運行效果表明：該系統(tǒng)技術(shù)先進、性能優(yōu)良、工作可靠，取得了顯著的社會經(jīng)濟效益。關(guān)鍵詞：氧樂果合成過程，溫度控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，遺傳算法，模糊控制，

5、迭代學習控制，智能控制AbstractAsagreatpopulationcountry,agricultureisthebaseofnationaleconomyofChinaandhasgreatrelationwithourcountry’Sstabilityanddevelopment．Pesticideison．eofthemaininfluencingelementsonagriculturestabilityandhigllproduction．Productionlevelandquantityofpesticidehavegreatinfluenceonoura鰣cul

6、ture，thenonthetotalnationaleconomy．Toimprovethetechniquelevelandproductionqualityofpesticideproduction，itisverynecessarytorebuildthetraditionalpesticideproductionprecess．Omethodcompositionprocessastheresearchobject，thispaperresearchestheintelligentcontrolmethodsduringtheOmethodcompositionprocess，

7、anddevelopsanOmethodcompositionprocedureintegratedintelligentcontrolsystemthathasbeenusedinpractice．ThetechniqueflowofOmethodcompositionisintroduced，andthereactionfeaturesandthesubjectmodelofOmethodcompositionareanalyz