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內(nèi)部熱耦合節(jié)能過程RBF先控策略研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-20 12:03:18
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內(nèi)部熱耦合節(jié)能過程RBF先控策略研究【摘要】:精餾操作是石油化工領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛、也是能源消耗最為巨大的一個單元操作,在化工生產(chǎn)過程中占據(jù)非常關(guān)鍵的地位。內(nèi)部熱耦合精餾節(jié)能技術(shù)到

【摘要】:精餾操作是石油化工領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛、也是能源消耗最為巨大的一個單元操作,在化工生產(chǎn)過程中占據(jù)非常關(guān)鍵的地位。內(nèi)部熱耦合精餾節(jié)能技術(shù)到目前為止是所有精餾節(jié)能技術(shù)里面節(jié)能效果最好、潛力最大的節(jié)能方案,引來了國際上眾多著名學(xué)者的關(guān)注,它的研究目前正處在精餾節(jié)能的最前沿,節(jié)能技術(shù)的眾多專家都關(guān)注過該領(lǐng)域,而精餾節(jié)能技術(shù)的主流學(xué)者全部都在該領(lǐng)域從事研究。但是由于內(nèi)部熱耦合精餾的機(jī)理特別復(fù)雜,該過程動態(tài)具有強(qiáng)病態(tài)非線性,以及變量之間的強(qiáng)耦合性和對干擾的高度敏感性。但由于內(nèi)部熱耦合精餾機(jī)制特別復(fù)雜,具有很強(qiáng)的病態(tài)非線性、對干擾的高靈敏度以及強(qiáng)耦合性。這就對內(nèi)部熱耦合精餾塔的控制帶來了很大困擾,國內(nèi)外到目前為止的研究都是基于機(jī)理模型的控制研究,但是由于機(jī)理建模時間長,在線校正比較困難,不適合在線運行。因此本文嘗試從機(jī)器學(xué)習(xí)的角度來進(jìn)行建??刂?考慮從RBF機(jī)器學(xué)習(xí)的角度來解決此控制方案。本文主要對內(nèi)部熱耦合精餾過程節(jié)能的RBF先進(jìn)控制研究,試圖找到一個或多個優(yōu)良的RBF控制解決方案,提供給這個新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的支持。主要的工作與成果如下: 1.針對內(nèi)部熱耦合精餾這個極具節(jié)能潛力的對象,研究了國內(nèi)外關(guān)于內(nèi)部熱耦合精餾的控制策略,并提出了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)模控制方案,通過苯一甲苯物系為研究實例,結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的PID控制和一般IMC控制方案相比RBF-IMC具有更好的控制效果。。 2.針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立過程中的研究,提出了一種基于減聚類、梯度下降和PSO優(yōu)化的混合算法,通過與常規(guī)RBF的比較,表明了PSO-RBF-IMC控制算法的有效性,能夠更好的跟蹤輸出和擁有更好的精度。 3.基于對內(nèi)模結(jié)構(gòu)的國內(nèi)外現(xiàn)狀研究,考慮在傳統(tǒng)的內(nèi)模結(jié)構(gòu)上加入一個反饋濾波器來進(jìn)行精度和魯棒性的權(quán)衡,克服RBF-IMC干擾下的模型失配,研究結(jié)果表明新的控制方案TDOF-PSO-RBF-IMC具有更好的控制效果和優(yōu)勢。 【關(guān)鍵詞】:內(nèi)部熱耦合精餾塔 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)??刂?/strong>
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TQ053.5
【目錄】:
  • 致謝4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 緒論9-25
  • 1.1 節(jié)能研究背景和現(xiàn)狀9-10
  • 1.2 精餾節(jié)能技術(shù)10-12
  • 1.3 內(nèi)部熱耦合精餾節(jié)能技術(shù)12-16
  • 1.4 國內(nèi)外熱耦合精餾的先進(jìn)控制研究16-18
  • 1.5 內(nèi)模控制的研究現(xiàn)狀18-19
  • 1.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)??刂?/span>19-24
  • 1.6.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論19
  • 1.6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能和特點19-20
  • 1.6.3 徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)20-21
  • 1.6.4 徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)21-23
  • 1.6.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)??刂浦械膽?yīng)用23-24
  • 1.7 小結(jié)24-25
  • 第2章 內(nèi)部熱耦合精餾塔的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)??刂?/span>25-59
  • 2.1 內(nèi)部熱耦合精餾塔的模型特性25-26
  • 2.2 內(nèi)模控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理26-28
  • 2.3 實際內(nèi)??刂破?/span>28-29
  • 2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型29-34
  • 2.4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型29-34
  • 2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)??刂?/span>34-46
  • 2.5.1 內(nèi)部模型(正模型)的建立36-42
  • 2.5.2 內(nèi)模控制器(逆模型)建模42-46
  • 2.6 基于PSO的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化46-49
  • 2.7 控制效果與分析49-56
  • 2.7.1 伺服響應(yīng)50-51
  • 2.7.2 定值響應(yīng)51-56
  • 2.8 小結(jié)56-59
  • 第3章 二自由度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)??刂品桨?/span>59-69
  • 3.1 引言59
  • 3.2 二自由度內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)59-61
  • 3.3 內(nèi)??刂破鞯脑O(shè)計61-62
  • 3.3.1 前饋控制器G_c的設(shè)計61
  • 3.3.2 反饋濾波器G_f的設(shè)計61-62
  • 3.4 控制效果及對比62-67
  • 3.4.1 伺服響應(yīng)62-64
  • 3.4.2 定值響應(yīng)64-67
  • 3.5 小結(jié)67-69
  • 第4章 總結(jié)與展望69-71
  • 4.1 全文總結(jié)69-70
  • 4.2 研究設(shè)想與展望70-71
  • 參考文獻(xiàn)71-78
  • 作者攻讀碩士期間的主要成果78


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