基于回聲狀態(tài)網(wǎng)絡的糖廠澄清工段建模與HDP控制研究.pdf

1、制糖產(chǎn)業(yè)作為廣西重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其成品糖的質量關系到人們的日常生活，而糖廠澄清工段是白糖生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié)，因此對糖廠澄清工段的優(yōu)化控制至關重要。建立控制對象準確、有效的模型是優(yōu)化控制的基礎，由于糖廠澄清工段是一個大時滯、非線性的復雜多輸入多輸出的過程，基于機理的建模方法很難實現(xiàn)，故本文采用基于數(shù)據(jù)的神經(jīng)網(wǎng)絡建模方法?；芈暊顟B(tài)網(wǎng)絡(ESN)是一種新型的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡，具有訓練速度快、不會陷入局部極小點的特點，本文采用該網(wǎng)絡建立被控對

2、象的模型。首先分析糖廠澄清工段工藝流程，選取模型輸入輸出參數(shù)，然后利用糖廠歷史數(shù)據(jù)對糖廠澄清工段運用ESN進行建模，為驗證模型有效性，對建立的模型進行預測仿真，同時將ESN模型與傳統(tǒng)的BP網(wǎng)絡模型和RBF網(wǎng)絡模型對比。仿真結果表明基于ESN的糖廠澄清工段模型精度高于BP網(wǎng)絡與RBF網(wǎng)絡模型，能夠很好的反映被控對象的特性。
　　 在建立被控對象的模型后，采用一種智能優(yōu)化控制算法—啟發(fā)式動態(tài)規(guī)劃(HDP)對糖廠澄清工段進行仿真控制。

3、為解決傳統(tǒng)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)的HDP算法收斂速度慢、訓練中易陷入局部極小點的問題，本文將用ESN實現(xiàn)HDP算法，然后對糖廠澄清工段進行仿真控制。首先根據(jù)Bellman最優(yōu)性原理，推導出ESN實現(xiàn)的HDP算法中各個網(wǎng)絡對應的映射關系，然后在MATLAB軟件環(huán)境中，運用該算法對已建立的糖廠澄清工段ESN模型進行仿真控制，驗證該算法的有效性;并與BP網(wǎng)絡實現(xiàn)的糖廠澄清工段HDP算法仿真控制對比，仿真結果表明基于ESN的HDP算法能夠解決傳統(tǒng)的