基于改进PSO-ANFIS的集气管压力预测研究

1

作者 李志刚 王向阳 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期1-4,共4页

焦炉集气过程十分复杂,数学模型较难建立,对集气管压力的预测造成极大困扰。针对这一问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的自适应神经模糊推理系统的预测方法。以某炼焦厂集气管压力系统为研究对象,依据对所采集数据的预处理和相关性... 焦炉集气过程十分复杂,数学模型较难建立,对集气管压力的预测造成极大困扰。针对这一问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的自适应神经模糊推理系统的预测方法。以某炼焦厂集气管压力系统为研究对象,依据对所采集数据的预处理和相关性分析,分别建立两集气管的模糊神经网络模型;然后基于改进粒子群优化算法,以提高模型预测精度为目标,对自适应模糊推理系统的隶属度函数参数进行优化。最后通过仿真验证,将该方法与传统ANFIS模型预测方法进行对比,验证了该方法的可行性,具有较高的预测精度。 展开更多

关键词 集气管压力 改进粒子群优化算法 自适应神经模糊推理系统 相关性分析

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焦炉集气管压力智能解耦控制系统的应用 被引量：28

2

作者 周国雄 赖旭芝 +1 位作者 曹卫华 吴敏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期558-561,共4页

针对某钢铁焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性的特点,结合模糊控制、PID控制、解耦控制和专家控制的优点,提出集气管压力的智能解耦控制方法,并将该控制方法应用于某焦化厂1号、2号焦炉智能解耦控制器。实际运行结果表... 针对某钢铁焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性的特点,结合模糊控制、PID控制、解耦控制和专家控制的优点,提出集气管压力的智能解耦控制方法,并将该控制方法应用于某焦化厂1号、2号焦炉智能解耦控制器。实际运行结果表明,当焦炉开盖、关盖、外送压力和煤气流量等因素引起集气管压力波动时,系统能迅速调节蝶阀开度使压力在15 s内达到稳定,并且能够保证集气管压力稳定在工艺要求的波动范围内。 展开更多

关键词 集气管压力 智能解耦控制 模糊控制 专家控制

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多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制 被引量：16

3

作者 吴敏 周国雄 +1 位作者 雷琪 曹卫华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期94-98,共5页

某钢铁企业多座不对称焦炉具有容量不同、管道布局不同等特点,使得基于传统解耦控制方法的集气管压力控制效果欠佳.为此本文提出了一种多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制方法.从降低解耦控制器输入维数的角度出发,采用动态耦合度方... 某钢铁企业多座不对称焦炉具有容量不同、管道布局不同等特点,使得基于传统解耦控制方法的集气管压力控制效果欠佳.为此本文提出了一种多座不对称焦炉集气管压力模糊解耦控制方法.从降低解耦控制器输入维数的角度出发,采用动态耦合度方法可以实时确定多座不对称焦炉集气管的耦合关系;并采用模糊解耦控制器对动态耦合度分析后的集气管压力进行实时解耦控制,该方法从理论意义上证明了模糊控制的解耦原理,实现了焦炉集气管压力的解耦.对于具有不对称特性的被控对象提供了一定的理论和实际应用价值. 展开更多

关键词 不对称 集气管压力 耦合度分析 模糊解耦

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焦炉集气管压力系统建模与仿真 被引量：10

4

作者 孟月波 嵇启春 王学雷 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期2314-2316,共3页

以焦炉集气管压力系统为对象,运用新思路,成功地建立了新形式的系统动态模型;利用MATLAB软件对集气管压力系统调整蝶阀开度和有炉况干扰情况的动态过程进行仿真研究,仿真结果表明所建模型正确、合理。

关键词 集气管压力 建模 仿真 MATLAB

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集气管压力的智能控制设计与实现 被引量：20

5

作者 阳春华 沈德耀 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 1999年第7期550-554,共5页

本文针对焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性的特点，提出一种混合智能控制方法，将经典ＰＩＤ控制、前馈控制、专家控制相结合，把三种方法的简便性、可靠性、抗扰动快速性、灵活性融为一体，发挥各自的长处．并介绍了... 本文针对焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性的特点，提出一种混合智能控制方法，将经典ＰＩＤ控制、前馈控制、专家控制相结合，把三种方法的简便性、可靠性、抗扰动快速性、灵活性融为一体，发挥各自的长处．并介绍了控制器的设计方法、系统实现与工业运行结果． 展开更多

关键词 集气管压力 PID控制 智能控制 炼焦炉 煤

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焦炉集气管压力工业过程控制的研究 被引量：10

6

作者 吴晓苏 张中明 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期26-30,共5页

介绍了焦炉工艺流程和压力控制系统结构,并基于过程机理推导了集气管压力变化过程的数学模型,研究表明其结构是稳定的,参数是时变的.解耦控制的实现、煤气交换时采用的前馈控制以及模型参数的在线修正对于抑制较大扰动和改善调节品质起... 介绍了焦炉工艺流程和压力控制系统结构,并基于过程机理推导了集气管压力变化过程的数学模型,研究表明其结构是稳定的,参数是时变的.解耦控制的实现、煤气交换时采用的前馈控制以及模型参数的在线修正对于抑制较大扰动和改善调节品质起到了关键作用.最后介绍了实现该过程的DCS网络结构,控制效果显示其调节性能和稳定性符合现场工艺的要求. 展开更多

关键词 焦炉 集气管压力 数学模型 耦合

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焦炉集气管压力智能控制系统的设计 被引量：6

7

作者 蔡丽 童敏明 戴新联 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2008年第8期88-90,共3页

针对集气管压力控制系统是一个多变量、多扰动、强耦合复杂非线性系统,没有精确的数学模型。采用模糊控制算法和模糊解耦规则相结合的方式控制集气管压力,通过建立机前吸力监督级控制,对整体系统进行协调。实践应用表明,该智能控制系统... 针对集气管压力控制系统是一个多变量、多扰动、强耦合复杂非线性系统,没有精确的数学模型。采用模糊控制算法和模糊解耦规则相结合的方式控制集气管压力,通过建立机前吸力监督级控制,对整体系统进行协调。实践应用表明,该智能控制系统保证了压力系统调节的协调性、稳定性和快速性,提高了对工况变动和干扰的适应性。 展开更多

关键词 集气管压力 模糊控制 模糊解耦规则 智能控制

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基于LS-SVM逆系统的焦炉集气管压力系统内模控制 被引量：6

8

作者 董鑫 张世峰 +1 位作者 许四长 关慧敏 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期109-116,共8页

焦炉集气管压力是炼焦生产过程中重要的工艺参数,其值是否稳定,直接影响到煤气质量、焦炉寿命、焦炭质量和生产环境。针对焦炉集气管压力系统是一个强干扰、非线性和多变量耦合的复杂系统,采用LS-SVM辨识出焦炉集气管压力系统的逆系统模... 焦炉集气管压力是炼焦生产过程中重要的工艺参数,其值是否稳定,直接影响到煤气质量、焦炉寿命、焦炭质量和生产环境。针对焦炉集气管压力系统是一个强干扰、非线性和多变量耦合的复杂系统,采用LS-SVM辨识出焦炉集气管压力系统的逆系统模型,并将其串联在原系统之前,运用逆系统的方法将集气管压力系统解耦成2个相互独立的单输入单输出伪线性子系统。同时,对解耦后的系统采用非线性内模控制策略以保证系统的鲁棒性和稳定性。仿真和应用结果表明该控制策略的解耦控制效果较好,提高了系统的快速调节能力和跟踪精度,而且增强了系统的鲁棒性,可以保证焦炉集气管压力稳定在现场工艺要求的范围内。 展开更多

关键词 集气管压力 最小二乘支持向量机 逆系统 内模控制

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焦炉集气管压力自适应预测解耦控制系统设计 被引量：9

9

作者 张世峰 周建芳 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期105-110,共6页

针对焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性、时滞等特点,在系统控制过程中将压力分段考虑,用基于RBF神经网络辨识的单神经元控制器和PID控制相结合的方法,保证集气管压力稳定在工艺要求的范围内;在总管控制级用RBF神经网... 针对焦炉集气管压力系统具有强耦合、强干扰、典型非线性、时滞等特点,在系统控制过程中将压力分段考虑,用基于RBF神经网络辨识的单神经元控制器和PID控制相结合的方法,保证集气管压力稳定在工艺要求的范围内;在总管控制级用RBF神经网络预测模型对鼓风机机前吸力的实际输出进行超前预测以克服鼓风机控制系统的时滞。仿真示例和应用结果都表明该方案具有理想的控制效果。 展开更多

关键词 集气管压力 鼓风机系统 预测控制 解耦 神经网络控制

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焦炉集气管压力智能协调控制系统及其应用 被引量：5

10

作者 王学雷 尚文生 庄诚 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第A02期236-239,共4页

根据集气管系统的工艺流程和动态特性,提出了一种分层智能协调控制方法,将集气管控制系统划分为3个层次:基础控制级,解耦级和协调级.通过分层结构处理过程的复杂性,实现算法的模块化,便于算法设计、调试、使用和维护.采用了基于多变量... 根据集气管系统的工艺流程和动态特性,提出了一种分层智能协调控制方法,将集气管控制系统划分为3个层次:基础控制级,解耦级和协调级.通过分层结构处理过程的复杂性,实现算法的模块化,便于算法设计、调试、使用和维护.采用了基于多变量模型辨识的解耦控制,并通过协调专家系统协调各层次的控制行为,提高控制系统整体的适应性、可靠性,改善控制品质.基于西门子S7软硬件系统的实现了智能协调控制系统,实际应用取得了良好的效果. 展开更多

关键词 焦炉 集气管压力 智能协调控制

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基于减法聚类的焦炉集气管压力操作模式提取及迁移重构 被引量：2

11

作者 王介生 高宪文 刘琳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4468-4473,共6页

基于集气管压力控制特点和生产过程中产生的大量历史数据和以往操作经验的基础上,提出一种基于减法聚类的焦炉集气管压力控制的操作模式提取及迁移重构方法。基于减法聚类算法进行操作模式的提取,最终形成操作模式优化数据库,对压力设... 基于集气管压力控制特点和生产过程中产生的大量历史数据和以往操作经验的基础上,提出一种基于减法聚类的焦炉集气管压力控制的操作模式提取及迁移重构方法。基于减法聚类算法进行操作模式的提取,最终形成操作模式优化数据库,对压力设定值进行优化,采用基于模型迁移思想的模式重构策略实现操作模式的修正。工业应用试验验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 焦化 集气管压力 操作模式 减法聚类 模式迁移重构 优化 过程控制

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焦炉集气管压力系统智能控制与仿真 被引量：2

12

作者 嵇启春 刘光辉 孟月波 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2005年第3期361-364,共4页

由于焦炉集气管压力系统具有强干扰、多耦合、时变和非线性的特点,目前的控制系统效果并非十分理想。针对这种情况,提出将参数在线自调节与多变量模糊规则解耦相结合的智能控制策略,设计了焦炉集气管压力智能控制系统,并利用MATLAB进行... 由于焦炉集气管压力系统具有强干扰、多耦合、时变和非线性的特点,目前的控制系统效果并非十分理想。针对这种情况,提出将参数在线自调节与多变量模糊规则解耦相结合的智能控制策略,设计了焦炉集气管压力智能控制系统,并利用MATLAB进行了仿真研究。仿真结果表明,该智能控制系统可获得理想的调节效果。 展开更多

关键词 集气管压力 MATLAB 智能控制

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基于灰色预测和BP的集气管压力集成预测方法 被引量：14

13

作者 周国雄 莫晓山 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1648-1654,共7页

针对焦炉煤气集气过程是一个高度复杂的工业生产过程,难以获得焦炉集气管压力的精确数学模型的问题,提出一种基于灰色预测和BP神经网络的集气管压力集成预测模型。该模型首先利用灰色预测和BP神经网络分别对焦炉集气管压力进行预测,然... 针对焦炉煤气集气过程是一个高度复杂的工业生产过程,难以获得焦炉集气管压力的精确数学模型的问题,提出一种基于灰色预测和BP神经网络的集气管压力集成预测模型。该模型首先利用灰色预测和BP神经网络分别对焦炉集气管压力进行预测,然后采用熵值法确定各预测子模型的加权系数,将两个子模型进行加权集成,可以获得较为准确的焦炉集气管压力值。将其预测性能与单一的灰色模型和BP神经网络模型进行比较,运行结果表明:集成预测模型的预测效果和性能优于单一的灰色模型和BP神经网络预测模型,能够获得较高的预测精度。 展开更多

关键词 灰色预测 BP神经网络 集成预测 集气管压力

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焦炉集气管压力多变量模糊控制系统 被引量：11

14

作者 李春华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期195-198,共4页

针对焦炉集气管压力的强耦合、多变量、参数时变的特点 ,在进行系统特性分析的基础上 ,提出了一种自寻优模糊控制器 ,实现焦炉集气管压力的自动控制 .实验结果表明 ,在推焦装煤期间 ,集气管压力控制在 ( 80± 10 )Pa内 ,吸力管压力... 针对焦炉集气管压力的强耦合、多变量、参数时变的特点 ,在进行系统特性分析的基础上 ,提出了一种自寻优模糊控制器 ,实现焦炉集气管压力的自动控制 .实验结果表明 ,在推焦装煤期间 ,集气管压力控制在 ( 80± 10 )Pa内 ,吸力管压力控制在 ( 150 0± 10 0 )Pa内 .系统主要技术指标优于原指标 ,具有良好的动态和静态特性 . 展开更多

关键词 模糊控制 集气管压力 炼焦炉 吸力管压力 工作原理 鲁棒性

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基于实验法的焦炉集气管压力数学建模及其自动调节的实现 被引量：2

15

作者 张中明 吴晓苏 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期217-222,共6页

焦炉集气管压力变化过程具有强耦合、时变、非线性和不确定性等特点.介绍了焦炉工艺流程和压力控制系统结构,并基于实验方法推出了集气管压力变化过程的数学模型,在一定程度上该方法比机理法具有更高的模型可信度,其生产过程和实验建模... 焦炉集气管压力变化过程具有强耦合、时变、非线性和不确定性等特点.介绍了焦炉工艺流程和压力控制系统结构,并基于实验方法推出了集气管压力变化过程的数学模型,在一定程度上该方法比机理法具有更高的模型可信度,其生产过程和实验建模可以同时进行,并且实现数学建模的自动化.完全解耦算法的实现、模型参数的在线修正对于改善调节品质起到了关键作用.最后介绍了实现该过程的DCS网络结构,控制结果表明调节器的性能稳定,具有较好的鲁棒性. 展开更多

关键词 焦炉 集气管压力 数学模型 耦合

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焦炉集气管压力综合控制算法研究与应用 被引量：15

16

作者 潘海鹏 《控制工程》 CSCD 2003年第6期529-531,共3页

集气管压力是焦炉操作的重要参数之一,稳定集气管压力对延长焦炉寿命、稳定操作、减少煤气放散、减轻环境污染及节约能源具有重要作用。针对焦炉集气管压力系统具有多回路、强耦合、非线性的特点,提出了一种综合控制算法。该算法将变积... 集气管压力是焦炉操作的重要参数之一,稳定集气管压力对延长焦炉寿命、稳定操作、减少煤气放散、减轻环境污染及节约能源具有重要作用。针对焦炉集气管压力系统具有多回路、强耦合、非线性的特点,提出了一种综合控制算法。该算法将变积分PI控制与运用相关性分析法的解耦控制有机结合,通过改变积分系数,保证单座焦炉的稳定,通过相关性分析及补偿,消除焦炉之间集气管压力的耦合影响,解决了具有耦合特性的多座焦炉的集气管压力稳定问题。实际运行结果表明,该方法简单实用,可靠有效。 展开更多

关键词 焦炉 集气管压力 综合控制算法 PI控制 计算机控制系统 焦化厂

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基于集成模型的集气管压力设定值稳态优化研究 被引量：2

17

作者 周国雄 雷琪 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期769-774,共6页

某钢铁企业炼焦生产过程中集气管压力为人工经验设定,难以根据不同工况进行实时调整,使得蝶阀容易工作在极值范围,无法达到期望生产目标,提出以降低焦炉能耗为优化目标,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件的稳态优化思... 某钢铁企业炼焦生产过程中集气管压力为人工经验设定,难以根据不同工况进行实时调整,使得蝶阀容易工作在极值范围,无法达到期望生产目标,提出以降低焦炉能耗为优化目标,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件的稳态优化思想。首先采用基于线性回归与最近邻聚类学习算法的RBF神经网络方法建立焦炉集气管压力设定值动态模型,得到集气管压力设定估值,然后以降低能耗为目标函数,蝶阀开度范围和集气管压力工艺设定值范围为约束条件,采用改进的粒子群算法对目标函数寻优得到集气管压力的稳态优化设定值。实际应用结果表明,采用该方法获得的优化结果满足了企业的要求,取得了较好的工业应用效果。 展开更多

关键词 集气管压力 线性回归 RBF神经网络 粒子群优化

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基于子空间辨识的焦炉集气管压力控制

18

作者 刘昕明 高宪文 马云霞 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期630-634,共5页

针对焦炉集气管压力具有多变量、耦合、时变性等特点,设计焦炉集气管压力增量式在线子空间多变量预测控制策略.在增量式子空间预测控制的基础上,引入滚动窗口子空间辨识方法,设计子空间预估器模型的更新策略,实现了在线子空间自适应预... 针对焦炉集气管压力具有多变量、耦合、时变性等特点,设计焦炉集气管压力增量式在线子空间多变量预测控制策略.在增量式子空间预测控制的基础上,引入滚动窗口子空间辨识方法,设计子空间预估器模型的更新策略,实现了在线子空间自适应预测控制.应用在线子空间辨识方法对焦炉集气系统现场数据进行辨识,取得了较好的预测精度;利用子空间预估器模型进一步建立焦炉集气系统的状态空间模型,在考虑输入约束、模型时变和干扰的情况下,该模型表现出了很好的控制精度和性能. 展开更多

关键词 焦炉 集气管压力 在线子空间辨识 建模 自适应预测控制

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基于平滑切换策略的焦炉集气管压力变结构控制

19

作者 周国雄 雷琪 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期315-319,共5页

针对基于专家切换策略的焦炉集气管压力变结构控制方法具有动态切换特性差的缺点和集气管压力在不同工况切换时容易导致压力出现振荡和超调的现象，提出了一种基于平滑切换策略的集气管压力变结构控制方法。该方法根据集气管分管压力在... 针对基于专家切换策略的焦炉集气管压力变结构控制方法具有动态切换特性差的缺点和集气管压力在不同工况切换时容易导致压力出现振荡和超调的现象，提出了一种基于平滑切换策略的集气管压力变结构控制方法。该方法根据集气管分管压力在不同工况下具有的动态特性，选用基于满意聚类的T—S模糊模型建立相应的动态子模型，并采用相应的模糊子控制器进行控制。为保证子模型切换过程状态轨迹的平滑性，采用监督级控制器动态切换子模型及相应的子控制器。仿真和实际效果说明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 平滑切换 T—S模糊模型 变结构控制 集气管压力

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焦炉集气管压力的多模式模糊控制

20

作者 贠亚男 周重阳 冯如鹤 《冶金能源》 2009年第5期57-59,共3页

对焦炉集气管压力影响因素及控制现状进行了分析。针对集气管压力采用常规的控制方法难以稳定在80～120Pa范围之内，提出了多模式控制技术，采用专家规则的控制算法实现对集气管蝶阀的控制。

关键词 焦炉 集气管压力 专家控制 模糊控制

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