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链篦机温度场控制研究

链篦机温度场控制研究

作者：刘东昆辽宁科技大学

学位级别：硕士

在球团生产工艺中,链篦机-回转窑的焙烧方法由于适用性强、原料造价低等优点在我国受到了广泛的应用。链篦机是链篦机-回转窑球团焙烧工艺中的重要设备,其温度场是影响球团质量的重要因素。目前关于链篦机温度场的研究主要有温度场的建... 详细信息

在球团生产工艺中,链篦机-回转窑的焙烧方法由于适用性强、原料造价低等优点在我国受到了广泛的应用。链篦机是链篦机-回转窑球团焙烧工艺中的重要设备,其温度场是影响球团质量的重要因素。目前关于链篦机温度场的研究主要有温度场的建模、温度场的控制及工艺参数设计三个方面。在关于温度场建模的研究中,大多数研究是在固定参数条件下完成的,不能很好的反映链篦机中温度场变化的实际情况。另一方面,由于链篦机温度场是一个受多变量影响,且存在滞后的被控对象,所以常规的控制策略往往不能实现很好的控制效果。针对上述问题,为了实现可变参数条件下链篦机温度场的建模,以及对其温度的控制,进行了以下几方面的研究:(1)根据热力学第一定律,对链篦机球团生产加工过程中的热量交互进行了机理分析,建立了相关的平衡方程。通过有限差分法,利用MATLAB实现了单个时刻下链篦机温度场模型的求解,然后通过LabVIEW与MATLAB的混合编程实现了连续时间下链篦机温度场模型的求解,建立了其动态仿真模型。仿真结果表明该模型的输出符合实际情况,具有较高的准确性。(2)对CMAC神经网络映射过程进行了描述,并通过仿真分析了量化等级精度对网络学习的影响,以及其映射过程中存在的不足。然后针对其不足之处,提出了感知器及权值地址隶属度的概念,对CMAC神经网络的映射过程以及权值学习过程进行了改进。仿真结果表明,改进后的CMAC神经网络在不增加量化等级精度的前提下能有效地提高网络的学习精度。(3)针对链篦机温度场的特性进行了分析,即不同机速条件下进气温度、进球温度及压强对球团温度的影响。然后根据链篦机温度场的特性设计了前馈控制器,控制器输入为进气温度、进球温度及机速,输出为压强,并结合模糊算法与改进后的CMAC神经网络设计了前馈控制器的具体算法。仿真结果表明经过离线建模后该控制器能很好的将球团温度控制在设定的范围内,并且当系统参数发生改变后经过在线学习能快速的使系统稳定。

关键词：链篦机温度场仿真模型 CMAC神经网络前馈控制器

基于模糊算法的多小脑神经网络在混凝投药系统中的应用

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计算机应用与软件 2016年第10期33卷 52-56页

作者：徐少川刘东昆刘宝伟东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051

净水工艺中的混凝投药是一个受多变量影响的非线性系统,无法建立准确的数学模型,且滞后时间较长。为了将混凝投药后的出水浊度控制在设定的范围内,并且有效地减少投药量,通过对混凝投药过程的分析,设计一种基于模糊算法的多小脑神经网络... 详细信息

净水工艺中的混凝投药是一个受多变量影响的非线性系统,无法建立准确的数学模型,且滞后时间较长。为了将混凝投药后的出水浊度控制在设定的范围内,并且有效地减少投药量,通过对混凝投药过程的分析,设计一种基于模糊算法的多小脑神经网络(CMAC神经网络)前馈控制器,并设计控制器离线建模和在线学习的方法。最后使用MATLAB进行仿真验证,结果表明,该前馈控制器能够在原水浊度和原水温度变化的情况下,有效地将浊度控制在设定的范围内,并且能够实现投药量的优化。

关键词：混凝投药多小脑神经网络前馈控制器

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关于净水混凝投药控制器系统的设计

计算机仿真 2016年第5期33卷 339-343页

作者：徐少川刘东昆井元伟刘宝伟辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114000

出水浊度是净水混凝投药过程的重要指标,由于过程受多变量影响,且滞后时间较长,故工业控制中常用的反馈控制器无法实现对出水浊度的精确控制。为了将出水浊度控制在设定的范围内,并且有效地减少投药量,设计了一种基于小脑神经网络的前... 详细信息

出水浊度是净水混凝投药过程的重要指标,由于过程受多变量影响,且滞后时间较长,故工业控制中常用的反馈控制器无法实现对出水浊度的精确控制。为了将出水浊度控制在设定的范围内,并且有效地减少投药量,设计了一种基于小脑神经网络的前馈控制器,并应用于混凝投药控制系统。同时,为了提高CMAC神经网络的泛化能力和学习精度,提出了感知器和权值地址的隶属度的概念,对CMAC神经网络的映射过程做出了改进。仿真结果表明,前馈控制器将出水浊度有效地控制在设定的范围0.7～0.9NTU内,并且实现了投药量的优化。表明前馈控制器具有较强的实际应用价值。

关键词：混凝投药前馈控制器小脑神经网络

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关于链篦机焙烧温度场优化控制仿真研究

计算机仿真 2016年第9期33卷 350-353,384页

作者：孙红星刘东昆高宝威徐少川辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114000

链篦机焙烧温度场优化控制是关于链篦机的主要研究方向之一,但在链篦机温度场模型中参数较多且多变,而目前关于链篦机焙烧温度场优化控制的仿真研究大多是在固定参数的条件下完成的,不能很好的反应实际情况。为了准确的反映链篦机运行... 详细信息

链篦机焙烧温度场优化控制是关于链篦机的主要研究方向之一,但在链篦机温度场模型中参数较多且多变,而目前关于链篦机焙烧温度场优化控制的仿真研究大多是在固定参数的条件下完成的,不能很好的反应实际情况。为了准确的反映链篦机运行的实际情况,实现多参数变动下温度场的优化控制,首先对链篦机温度场的机理分析,提出了一种有限差分法求解温度场优化控制模型的方法,并通过Lab VIEW与MATLAB的混合编程进行了仿真验证。仿真结果表明改进模型的输出准确性较高,并且能够通过Lab VIEW前面板实时的修改参数,有效地增加了实用性,为焙烧温度控制提供了科学依据。

关键词：链篦机温度场优化控制有限差分法混合编程

核辐射探测器模拟电路混合故障智能诊断与定位

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核电子学与探测技术 2020年第3期40卷 417-421页

作者：胡创业张振华刘东昆范欣阳朱家俊南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 北京师范大学核科学与技术学院北京100875 西安核仪器厂西安710061

故障的智能诊断技术在机械、电力等领域得到了很好的研究,但核辐射探测器模拟电路的故障智能诊断研究工作仍欠缺。本课题选用了一种辐射能谱仪的模拟电路,除了正常状态外,设置了26种1~3个器件参数偏移30%的多种混合故障,应用支持向量机(... 详细信息

故障的智能诊断技术在机械、电力等领域得到了很好的研究,但核辐射探测器模拟电路的故障智能诊断研究工作仍欠缺。本课题选用了一种辐射能谱仪的模拟电路,除了正常状态外,设置了26种1~3个器件参数偏移30%的多种混合故障,应用支持向量机(SVM)直接对电路输出的波形信号进行识别分类。测试结果表明,故障诊断与定位的准确度较为满意,故障漏报率为0.2%;故障器件定位准确,定位准确度最低为76%。应用SVM直接对输出波形进行识别分类是一种值得继续研究和尝试投人应用故障智能诊断与定位的方法。

关键词：故障诊断故障定位支持向量机核辐射探测器模拟电路