论文部分内容阅读
随着城市的迅速发展,城市所产生的废弃物的处理问题已经成为世界环保领域的重要研
究课题。本论文以上海建设路桥机械有限公司开发生产的BX110型有机废弃物处理设备为
研究对象。针对其在使用过程中能耗过高的缺点,全面应用CAD/CAE技术和有限单元方法,
对该设备进行结构的改进、尾气除臭技术的研究和菌床温度分布的计算机模拟。
有机废弃物处理设备的主要T作原理是生物菌种在一定的温度条件下对有机垃圾进行
分解,从而将有机废弃物分解成无害分解残余物,达到减量化和无害化的目的。而生物菌种
在分解有机垃圾的时候对温度均匀程度的要求较高,因此本论文采用有限单元分析方法和大
型有限单元分析软件ANSYS对该设备的处理槽体进行温度场的计算和模拟。对该处理设备
的搅拌叶片进行结构的改进和加热温度的优化,从而达到节能的目的.
工业中复杂系统控制的需要推动着新的和更有效的控制方法的发展。由于复杂系统存在
着不确定性、非线性、时变性和多变量、强耦合等性能,传统控制方法无法对其进行有效的
控制,而现有的其他一些主要的控制方法也还存在着一些不容忽视的缺陷。
为了适应复杂系统的控制,通过将PID控制规律融入多层神经元网络,本文建立了一
种新的神经元网络-ANN-PID,并对其基本理论.基本单元、结构形式、实际性能和用途
进行了系统的研究和论述.
研究了ANN-PID的系统辨识能力,并且和传统神经元网络的系统辨识能力进行了比较,
证明ANN-PID的收敛速度和辨识能力大大超过传统神经元网络.研究了ANN-PID对多各
单变量系统的控制性能,并且与传统PID控制器的性能进行了比较,证明ANN-PID有很
强的自学习和自适应能力。其控制性能明显优于传统PID控制器。研究了ANN-PID对多各
强耦合的多变量系统的控制效果,证明了ANN-PID可同时实现系统的解耦和控制,具有传
统控制方法无法比拟的自适应解耦控制性能。研究了ANN-PID多点温度凋节系统,证明
ANN-PID控制器可以有效地实现多种控制。
阐述了ANN-PID(比例-微分-积分校正)控制在有机垃圾减量化处理设备中的应刚。采刚
神经网络NNI(神经网络辩识器)对被控对象进行在线辩识,建立被控对象的数学模型.在此
基础上,对NNC(神经网络控制器)进行实时调整,使系统具有自适应性,从而达到有效控制
的目的。
在以上的研究I作中设计了以下软件:基于ANN-PID的系统辨识程序,采用单输山
ANN-PID控制器的单变量控制系统仿真程序,采用多输山ANN-PID控制器的多变量控制系
统仿真程。使刚MATLAB(矩阵实验软件)仿真表明,它具有动态特性好、响应速度快、稳定
的时间短,优于原方案使用的PID控制。ANN-PID控制系统大大改善了系统的控制效果。
关键词。有机废弃物处理设备;有限单元法;传热学;温度分布;逆向填料塔;废气处理;搅拌设备;流型;叶片;人工;神经网络-PID;菌床温度;MATLAB语言;自动控制