一种大工业过程稳态优化控制方法

催化裂化装置是一个高度非线性、时变和长时延、强耦合、分布参数和不确定性的复杂系统。为解决催化裂化过程的优化控制问题 ,采用多层前馈神经网络进行辨识、建模 ,用周期图检验法对模型检验 ,用改进的 Frank- Wolfe算法进行稳态优化计算 ,并以大港炼油厂实际生产过程的稳态数据进行试验和验证 ,说明神经网络适合于解决非线性复杂生产过程的辨识、建模和稳态优化控制问题     

Temperature modeling and control of Direct Methanol Fuel Cell based on adaptive neural fuzzy technology

Aiming at on-line controlling of Direct Methanol Fuel Cell （DMFC） stack, an adaptive neural fuzzy inference technology is adopted in the modeling and control of DMFC temperature system. In the modeling process, an Adaptive Neural Fuzzy Inference System （ANFIS） identification model of DMFC stack temperature is developed based on the input-output sampled data, which can avoid the internal complexity of DMFC stack. In the controlling process, with the network model trained well as the reference model of the DMFC control system, a novel fuzzy genetic algorithm is used to regulate the parameters and fuzzy rules of a neural fuzzy controller. In the simulation, compared with the nonlinear Proportional Integral Derivative （PID） and traditional fuzzy algorithm, the improved neural fuzzy controller designed in this paper gets better performance, as demonstrated by the simulation results.     

基于极限学习的过程神经网络研究及化工应用

针对过程神经网络在化工过程建模中学习速度慢、易陷入局部极值等问题,借鉴极限学习机算法训练网络参数的思想,提出了一种新型的基于极限学习的过程神经网络(EL-PNN).ELPNN网络以过程神经网络的方式得到隐含层的输出后,不再使用梯度下降法进行参数调整,而是根据极限学习机算法通过广义逆直接求解输出权值.同时,为了进一步提高网络的泛化性能,考虑结构风险,在EL-PNN网络中加入风险比例参数.以高密度聚乙烯装置进行验证,结果表明,该网络具有学习速度快、建模精度高的特点,为过程神经网络在复杂化工生产中的应用提供了新思路.     

模糊神经网络在压边力智能控制中的应用

应用模糊神经网络专家系统实现了冲压成形过程中压边力的智能化控制，对系统模糊神经网络的构造和模糊神经推理机制进行了详尽的说明，介绍了压边力模糊神经网络和优化控制的设备及实现，并利用其对带凸缘的圆筒件拉深控制规律进行了研究。     

Design and Implementation of Computer-Aid Garment Coordination Tool Using Fuzzy Neural Network

By modeling the decision-making process of garment coordination of fashion designers, a kind of computer-aid garment coordination using fuzzy neural network was proposed. The Takagi-Sugeno Fuzzy Neural Network (TSFNN) is used to learn the knowledge and rules of fashion designers on garment coordination and calculate the garment coordination satisfaction index (GCSI).The implementation of the computer-aid garment coordination tool is divided into two stages. The first stage is to acquire the knowledge of garment coordination. The second stage is to train and use the fuzzy neural network to conduct garment coordination. Three layers structure were also discussed for developing the system. By applying the computer-aid garment coordination tool into a real fashion-retailing store, the experimental results show the system performs well with choosing a suitable value for screening out the satisfaction coordination pairs.     

基于改进GA的WRBF神经网络设计与应用

针对单独自动设计径向基函数(RBF)网络和小波网络过程中对样本要求过于严格,以及输出层线性求和运算可能造成样本类别交叠的问题,结合两种网络结构简单的优点,设计了一种新的四层前馈神经网络--小波径向基网络(Wavelet radial basis network,WRBF).该网络在结构上,第一隐层对输入样本进行小波映射,实现对输入空间的压缩;第二隐层对第一隐层输出进行第二次非线性映射;在网络的训练方法上,利用多阶染色体混合编码实现两隐层间的选择性连接,并对遗传算法(Genetic algorithm,GA)进行改进,利用改进的GA同时优化网络结构和参数.通过对多输入单输出系统和热能表系数模型进行实验,结果表明:改进的GA减小了早熟收敛的发生,所设计的网络具有较高的建模精度.     

多变量模糊控制系统的前馈解耦

为实现多变量模糊控制系统的动态解耦，基于前馈解耦思想和神经网络理论，提出了一种多变量模糊控制系统解耦的新方法——模糊前馈解耦法,模糊控制器和解耦部分独立设计，解耦由两层神经网络实现，节点少，其活化函数采用分段线性函数．利用简化的学习算法，根据系统输出误差，在线调整网络权值，从而实现动态解耦而无需辨识被控对象的模型，该方法结构简单且计算量小，适于实时多变量过程控制，仿真证明了该方法的有效性。     

基于神经网络的车用发动机广义预测控制

为了改善具有非线性特性的发动机燃油控制效果,以达到高效率、低污染的要求。利用一种前向神经网络作为非线性系统的模型,并将其分为线性部分和非线性部分。其中非线性部分用单隐层的BP神经网络对其建模,采用学习速度较快的Davidon最小二乘法在线调整网络权值;线性部分采用受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型作为其数学模型,用递推最小二乘法(RLS)作为其参数辨识的方法。每步将所得非线性系统的网络模型线性展开,得到线性回归模型,并以非线性前馈增益方式补偿建模误差,建立了一种适合非线性系统的自校正广义预测控制器。仿真结果表明该算法收敛速度快,控制动作平稳,控制效果理想。     

基于RBF神经网络的热力系统煤种辨识方法

为了保证热力系统稳定运行,提高锅炉安全寿命,控制污染物,该文利用多模型思想,对煤种低位发热值进行初步辨识和精确辨识。初步辨识中,采用改进的K均值聚类算法,快速辨识出煤种类型;精确辨识中,利用初步辨识的结果优化发热量辨识模型,减少模型搜索范围,采用自动调节隐节点和参数的径向基函数(RBF)神经网络算法。仿真结果表明,该辨识方法的辨识误差在1.5%以内,具有良好的辨识精度,在速度上也优于单独的RBF辨识算法,可以应用于热力系统煤种发热量在线辨识。     

伪线性神经网络

给出了多输入－多输出（MIMO）的伪线性神经网络（PNN）结构与模型。PNN的构成是基于Gain-schedu-ling 控制技术与扩展线性化方法。还讨论PNN的递推预报误差的二阶学习算法（RPF）和训练过程中，并通过对多变量、强耦合的非线性加热炉的动态建模,证明了用PNN建模，效果良好，且具有训练参数少，收敛 速度快，准确性高等良好性能。     

基于智能递阶结构的HEV控制策略

混合动力电动汽车(HEV)的多能源动力总成控制器是实现多能源最优控制的关键,针对该包含多个子系统的复杂系统,提出了一类多模型方案,并采用了一种智能递阶监督控制策略·在智能递阶结构的上层,利用概率神经网络构成了组织级,对系统的任务进行规划;采用模糊决策控制器构成了递阶控制的协调级,将具体的任务分配给各个子系统·经过仿真研究,其结果表明了该方法的有效性·     

改进的PSO-RBF神经网络在联合制碱中的应用

联合制碱过程是一类典型的复杂工业过程,具有时变、非线性、不确定性等特征,在线控制模型难以建立。针对联合制碱复杂工业过程控制精度不高、鲁棒性差等问题,提出一种改进的PSO-RBF神经网络控制算法。将粒子群优化算法和径向基神经网络相结合,使用改良的粒子群优化算法对RBF神经网络的隐含层基函数中心、宽度和输出层的连接权值进行寻优,建立基于改进的PSO算法优化后的RBF神经网络模型。将改进的PSO-RBF神经网络控制模型应用到联合制碱的关键工序碳化过程中,并与先前应用的模糊神经网络控制模型进行比较,经仿真研究验证表明,在联合制碱碳化过程中应用改进的PSO-RBF神经网络控制算法,其控制精度和系统鲁棒性得到了有效的提高,为解决一类复杂工业过程的建模与优化控制方法研究提供了有效的技术途径。     

流程工业中模糊控制和故障诊断的建模及网络综合集成

研究流程工业中模糊控制和故障诊断的建模和网络综合集成．通过局域网集成系统实现各控制单元传感数据的共享以及流程生产过程的监控和报警,从而提高了制造系统的效率．提出了基于人工神经网和遗传算法的模糊控制建模方法,以及基于综合模型（人工神经网、案例、规则、对象模型）的故障诊断的建模和推理．     

Prediction of the Charpy V-notch impact energy of low carbon steel using a shallow neural network and deep learning

The impact energy prediction model of low carbon steel was investigated based on industrial data. A three-layer neural network, extreme learning machine, and deep neural network were compared with different activation functions, structure parameters, and training functions. Bayesian optimization was used to determine the optimal hyper-parameters of the deep neural network. The model with the best performance was applied to investigate the importance of process parameter variables on the impact energy of low carbon steel. The results show that the deep neural network obtains better prediction results than those of a shallow neural network because of the multiple hidden layers improving the learning ability of the model. Among the models, the Bayesian optimization deep neural network achieves the highest correlation coefficient of 0.9536, the lowest mean absolute relative error of 0.0843, and the lowest root mean square error of 17.34 J for predicting the impact energy of low carbon steel. Among the variables, the main factors affecting the impact energy of low carbon steel with a final thickness of7.5 mm are the thickness of the original slab, the thickness of intermediate slab, and the rough rolling exit temperature from the specific hot rolling production line.     

Neural—networks—based Modelling and a Fuzzy Neural Networks Controller of MCFC

Molten Carbonate Fuel Cells(MCFC) are produced with a highly efficient and clean power generation technology which will soon be widely utilized.The temperature characters of MCFC stack are briefly analyzed.A radial basis function (RBF) neural networks identification technology is applied to set up the temperature nonlinear model of MCFC stack,and the identification structure,algorithm and modeling training process are given in detail.A fuzzy controllery of MCFC stack is designed.In order to improve its online control ability,a neural network trained by the I/O data of a fuzzy controller is designed.The neural networks can memorize and expand the inference rules of the fuzzy controller and substitute for the fuzzy controller to control MCFC stack online,A detailed design of the controller is given,The validity of MCFC stack modilling based on neural networks and the superior performance of the fuzzy neural networks controller are proved by Simulations.     

一种基于小波神经网络混合模型的说话人识别方法

提出一种混合模型,即将隐马尔可夫模型(HMM)和小波神经网络(WNN)相结合应用于说话人识别的模型.该方法利用HMM的时序建模能力以及小波神经网络较强的模式分类能力,进行与文本无关的说话人的识别.实验表明,采用这种混合模型可以提高系统的识别率,特别在噪声环境中具有一定的噪声鲁棒性,提高了识别性能.     

基于神经网络逆模型的Fuzzy-PID控制方法及其应用研究

在Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ复合控制的基础上提出了一种基于神经网络逆模型的Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ控制方法。该方法综合了模糊控制、神经网络控制和ＰＩＤ控制的优点, 使复杂工业过程中的非线性、时变等问题都得到了较好的解决。仿真结果表明, 该控制器具有较好的适应性和鲁棒性, 结构简单, 易于实现。     

基于一种改进自适应模糊神经技术的PEMFC系统建模和控制

从质子交换膜燃料电池(PEMFC)实际应用的角度出发，应用自适应模糊神经网络技术对PEMFC系统进行建模与控制．在建模过程中，同时应用实验数据和专家经验对模型进行辨识，使模糊节点具有明确的物理意义和初始参数的选择更加容易．在控制过程中，将训练好的网络模型作为PEMFC控制系统的参考模型，采用自适应神经网络学习算法(ANA)在线对控制器参数进行自适应调整，采用最近邻聚类算法(NCA)对控制器的模糊规则库进行更新．在仿真实验中，将自适应模糊控制算法与PID和传统模糊算法进行比较，结果表明本算法控制性能优良．     

基于递归神经网络的TVS电磁脉冲响应建模

针对传输线脉冲(TLP)测试方法实施过程工作量较大、测试结果与实际情况相符程度较差的问题,提出一种基于递归神经网络建模的电磁脉冲响应预测方法。该方法基于TLP测试系统,增加机器模型静电放电和人体金属模型静电放电两类注入电磁脉冲,分别建立Elman,Jordan神经网络以及它们的组合Elman-Jordan神经网络对NUP2105L型瞬态抑制二极管(TVS)进行建模,预测不同脉冲条件下TVS的响应。仿真结果表明,递归神经网络建模效果好、运算效率高。     

模糊神经网络在电阻炉温度控制系统中应用

针对电阻炉具有时变,分布参数的非线性特性,将模糊神经网络控制应用于电阻炉温度控制系统.该控制器自适应能力强,利用系统偏差和神经网络辨识模型的输出对模糊神经网络控制器的参数通过一种改进的BP算法进行在线调节,达到对电阻炉温度的实时控制.仿真结果表明模糊神经网络控制器具有良好的控制效果,优于一般PID控制.