[模糊控制] 铝电解模糊控制系统的研究与应用_信息化工程论文

[模糊控制] 铝电解模糊控制系统的研究与应用

简介： 原文 1引言工程实程中大量存在一类复杂的控制问题，其本身具有非线性、不确定性，且被控过程的可测量变量少，输出变量不能直接连续测量。这类系统用传统方法建立的数学模型不仅复杂，而且不能实现过程的最佳控制。铝电解控制系统就是这样复杂...

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原文

1引言
工程实程中大量存在一类复杂的控制问题，其本身具有非线性、不确定性，且被控过程的可测量变量少，输出变量不能直接连续测量。这类系统用传统方法建立的数学模型不仅复杂，而且不能实现过程的最佳控制。
铝电解控制系统就是这样复杂的动态系统。电解铝是通过10万到23万安培的直流电，把氧化铝还原成金属铝的一个复杂的物理化学反应。一个电解槽内，大约有10吨电解液参加反应。由于电解液具有很强的腐蚀性，并且处于高温、强磁场和不断运动的动态状况下，使得生产过程中不可能对氧化铝的浓度进行直接连续测定。但氧化铝浓度是决定整个电解系列各项技术经济指标的最关键参数，它的控制只能靠调节点式下料器的下料间隔(即调节加入颗粒状氧化铝的速度)。控制效果的好坏，直接影响铝的生产成本［１］［２］［３］。随着计算机技术的发展，以模糊控制为代表的新一代智能控制技术在工控领域中的应用正呈现出方兴未艾的局面［４］［５］。由于模糊控制以人的操作经验和知识为基础，模仿人的控制行为，因而适合解决被控对象不准确、模型不确定的控制问题，对系统内部参数的变化亦有很强的适应性。所以，对铝电解控制系统采用模糊控制，可获得令人满意的效果。图1中的曲线，是采用三次多项式的最小二乘法拟合实验数据点得到的。从图中可以看出，槽表观电阻与氧化铝浓度的因果关系是存在的。但槽表观电阻还受其它若干因素的影响，这些影响或大或小，难以准确测定和精确描述，因而造成曲线关系存在一定的不确定性。工艺理论认为，当氧化铝浓度平稳保持在2%～3%时，电解铝的电解效率最高。由图可知，2%～3%是最佳浓度控制范围

1 引言
2 自调整模糊控制器的设计
3 应用
4 结论
5 参考文献

参考资料

［１］邱竹贤铝电解原理及应用［Ｍ］徐州：中国矿业大学出版社，1998
［２］周铁托，等铝电解槽计算机控制技术综合评述(上)［Ｍ］北京：机械工业出版社，1998
［３］周铁托，等铝电解槽计算机控制技术综合评述(下)［Ｍ］北京：机械工业出版社，1998
［４］李士勇模糊控制、神经控制和智能控制论［Ｍ］哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996
［５］李士勇，等模糊控制和智能控制理论与应用［Ｍ］哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990
［６］赵晨，诸静一类复杂系统的自学习模糊控制策略［Ｃ］第一届中国智能控制与智能自动化学术会议论文CICA’94，沈阳，1994
［７］诸静模糊控制原理与应用［Ｍ］北京：机械工业出版社，2001，6
［８］Lee C C.Fuzzy Logic in Control Systems:Fuzzy Logic Controller,Part I［Ｊ］.IEEE Trans.SMC.1990,20(2):404-418

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