基于粒子濾波的一類復雜工業(yè)過程智能控制方法研究

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1、：中國分類號：ＴＰ２巧密級公開ＵＤＣ：６２１學校代碼：１００８２ｉｔ■ｆ＾亦／方嗦Ｈ巨日巨ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩ巨ＭＣＥＡＮＤ下ＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩：ｔ學位論文基于粒子濾波的一＾類復雜工業(yè)過程智能控制方法研究論文作者：陳明星指導教師：李永偉教授申請學位類別：工學碩±學科、領域：控制科學與工程所在單位：電氣工程學院答辯日期：２０１６年５月河北科技大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，

2、獨立進行研究工作所取得的成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中臥明確方式標明。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品或成果。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論丈作者簽鉛指導教師簽名：雜＾７］寺（年５月之０（年扣與曰如非少／河北科技大學學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留電子版。本并向國家有關部口或機構送交論文的復印件和，允許論文被查閱和借閱人授權河北科技

3、大學可レッ將本學位論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢。索，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文□保巧，在＿＿年解密后適巧本授權書。本學位論文屬于保密＂。Ｖ＂）（請在上方框內打學位論文作者簽名：指導教師簽名：帶巧耀擊養(yǎng)＞＇真年５月２曰少。／／年又月曰＾ClassifiedIndex：TP273SecrecyRate：PublicizedUDC：621UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnolo

4、gyDissertationfortheMasterDegreeTheResearchofIntelligentControlMethodBasedonParticleFilterAboutaClassofComplexIndustrialProcessCandidate：ChenMingxingSupervisor:Prof.LiYongweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ControlScienceandEngineeringEmpl

5、oyer：SchoolofElectricalEngineeringDateofOralExamination:May,2016摘要摘要隨著社會的不斷地發(fā)展，智能控制方法在石油、化工、制藥、冶金、電力等這一類復雜工業(yè)領域中發(fā)揮了重大作用，但是，這一類復雜工業(yè)過程中常常存在著非線性、非高斯、大滯后和不確定性等特點。由于模糊控制、神經網絡控制和專家系統(tǒng)等傳統(tǒng)的智能控制方法，往往需要依賴專家信息和人工經驗完成其系統(tǒng)建模和優(yōu)化過程，調試過程相對漫長，一旦更換控制變量，就需要重新設計控制方法，使得這些控制算法在一類復雜工業(yè)過

6、程中的普遍適用性受到很大制約，以致傳統(tǒng)的智能控制方法在魯棒性和控制精度上達不到相應的工業(yè)要求。聯合制堿過程是一類典型的具有時變、大滯后、非高斯非線性等特征的復雜系統(tǒng)，為此，本文選取聯合制堿復雜工業(yè)過程為研究對象。為了克服傳統(tǒng)智能控制方法在非線性、非高斯系統(tǒng)上出現的收斂速度慢、控制精度不高等缺陷，提出了一種在處理非高斯、非線性時變系統(tǒng)的狀態(tài)估計和預測控制方面具有獨特優(yōu)勢的粒子濾波算法，對聯合制堿工業(yè)過程進行優(yōu)化控制。并針對粒子濾波算法存在粒子匱乏以及在初始狀態(tài)未知的情況下需要大量粒子等問題，利用粒子群優(yōu)化算法對粒子濾

7、波算法進行優(yōu)化，實現對一類復雜工業(yè)過程的有界控制。以聯合制堿過程純堿產品的結晶粒徑為研究背景，利用改進的RBF神經網絡構建被控對象的參考模型，再根據最小方差原則，對復雜工業(yè)過程的控制做出質量指標評價，以起到對工業(yè)生產過程有效監(jiān)督作用，并及時發(fā)現問題，再利用粒子濾波算法估計出影響控制質量指標變化的原因，為解決問題提供理論指導依據；然后根據控制質量指標變化，利用提出自適應粒子數的改進方法，使得控制方法得到改進和完善，為一類復雜工業(yè)過程智能控制提供一條有效的研究途徑。同時，進一步提高產品產量和質量，提高經濟效益和市場競爭

8、力。關鍵詞聯合制堿；粒子濾波；粒子群優(yōu)化；最小方差；控制質量評價IAbstractAbstractWiththedevelopmentofthesociety,theintelligentcontrolmethodplaysanimportantroleinaclassofcomplexindustrialprocess,suchaspetroleum,ch