工业微波干燥控制系统优化建模与性能评估-控制工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 必威体育官网网址□，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 上海交通大学工程硕士论文摘 上海交通大学工程硕士论文 摘 要 工业微波干燥控制系统优化建模与性能评估 摘 要 大功率微波加热是一种高效无污染的加热方式，具有加热均匀、 迅速、无需化学能源转换等优点,广泛应用应用于材料加热干燥，如 蜂窝陶瓷干燥。目前，对微波干燥的研究大多集中在干燥工艺方面， 而在干燥自动化、节能、减排方面的研究不多。微波控制不当会影响 产品合格率，同时若控制器性能下降或控制不当会造成能源浪费、火 灾和辐射等安全事故。某些企业的微波干燥环节的合格率仅有 90%， 平均每 2 个月就可能发生一次微波打火造成设备损毁和停机。每提高 一个点合格率和减少事故率都将增加大大提高经济效益。因此研究优 化微波加热控制具有很高的现实意义[1]。 基于以上事实，针对微波加热作了以下几点研究和探索，分别是： 总结和分析微波干燥控制系统、蜂窝陶瓷的微波干燥建模和控制优化 以及微波干燥系统的控制器性能评估。 首先，详细分析了微波干燥工艺模型和微波的控制原理，以及不 足之处。对微波在蜂窝陶瓷干燥上的具体应用，介绍了其工艺过程和 控制系统的硬件设备，并对当前使用的的微波功率控制方式作了综 述。提出了控制器性能评价、智能控制进行建模和优化。 其次，在总结了当前控制器性能评价的理论后，提出采用“基于 历史基准的控制性能评价”方法对微波干燥系统进行性能评价。结合 第 II 页 上海交通大学工程硕士论文 上海交通大学工程硕士论文 微波干燥特点，提出了采用综合性能指标作为控制性能评价基准，并 进行实验分析。 最后，神经网络被应用于非线性复杂系统建模，自适应动态规应 用于优化控制。通过对微波干燥过程进行分析，采用了 Elman 神经网 络建立微波干燥模型。再运用自适应动态规划对微波干燥控制进行优 化。对所建立的微波干燥模型进行了 Matlab 模型训练和仿真检验； 同时对微波干燥的优化控制也进行了 Matlab 仿真，得到了不错的控 制结果。 关键词： 大功率微波，干燥，神经网络，建模，自适应动态规划， 性能评价 第 III 页 上海交通大学工程硕士论文ABSTRAC 上海交通大学工程硕士论文 ABSTRACT INDUSTIAL MICROWAVE DRYING SYSTEM PERFORMANCE ASSESSMENT, MODELING AND OPTIMIZATION BASED ON INTELLIGENT CONTROL ABSTRACT High power Microwave (MW) heating is an efficient and non-pollution heating with the advantage of average, quick and no chemical energy exchange. MW heating is widely applied in industry, especially in material drying, such as ceramic drying process described in the article. At present, the research on MW drying mostly focus on drying process, while the study on drying automation, energy saving and pollution reduction is rare. Improper control of MW will lower