基于自适应神经模糊推理系统的连续搅拌反应釜系统的改进广义预测控制

连续搅拌反应釜(continuously stirred tank reactor,CSTR)是典型的非线性、大滞后的化工对象。为克服传统控制方法难以建立其机理模型的难点,基于对实际工业现场采集得到的大量输入输出数据,提出采用自适应神经模糊推理系统(adaptive-network-based fuzzy inference system, ANFIS)的方法,得到CSTR系统较理想的输入输出关系规则库,即CSTR系统的T-S模糊模型。最后,通过改进的广义预测控制(Jin’s generalized predictive control, JGPC)算法对CSTR系统的浓度进行控制,并与常规的广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法、比例-积分-微分(proportion integral differential,PID)控制算法进行对比,仿真结果显示,JGPC算法的控制效果优于GPC算法和PID控制算法,证明了方法的有效性。     

PSA-ANFIS方法的研究

矿山中的岩土工程灾害预测问题,是采矿工程领域亟需研究解决的重大课题.本文即针对这些问题,采用正交试验设计法和模式搜索算法研究了自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的训练参数和模型结构的优化方法,提出和建立了基于模式搜索算法的自适应神经模糊推理方法(PSA-ANFIS).进一步采用一多峰函数进行离散,构建了训练数据对、检测数据对和预测数据对,对PSA-ANFIS的拟合能力和预测能力进行了研究.结果表明,无论是在拟合精度和预测精度上,还是在训练参数的调整、模型结构的建立和训练过程上,PSA-ANFIS均适合于解决矿山岩土工程灾害预测这一高度非线性的映射问题.     

基于综合信息的汛期库水位实时动态控制方法

以提高洪水资源利用率为目标,研究利用实时水雨工情及短期雨洪预报等综合信息的汛期库水位实时动态控制方法,即改进的预蓄预泄法.应用实例表明,在不降低水库上下游防洪标准的前提条件下,可使桓仁水库及梯级库群的发电效益明显增加.该综合信息的汛期库水位实时动态控制方法,对北方水资源短缺地区调节性能较高的大型水库(水电站)汛期实时调度,有较好的借鉴意义.     

基于多值蕴含的二型模糊推理模型

针对Mamdani蕴含算子不支持经典逻辑的问题,采用与一型模糊逻辑系统类似的研究方法,讨论了基于Kleene-Dienes、Lukasiewicz、Zadeh和Reichenbach蕴含算子的二型模糊推理模型,分别给出了这四个二型模糊推理模型最终模糊集的隶属函数表达式。研究结果表明,这四个二型模糊推理模型及其算法具有一般经典逻辑的共同属性,比Mamdani二型模糊推理模型更自然。研究结论突破了已有的框架,有助于二型模糊逻辑系统的进一步研究。     

基于改进卷积神经网络的平面地图道路模糊推理分割方法

由于平面地图呈现方式单一且有限,为提升其多样性需准确分割平面地图中的道路区域。提出一种基于改进CNN(convolutional neural network)平面地图道路和模糊推理分割的方法。选取两个道路信息丰富的数据库,实验选取百度地图(Baidu)数据库和高德地图(Amap)数据库,标记得到含标签信息的像素训练集;用Sigmoid分割目标函数代替复杂的Softmax函数分别训练得到Baidu-CNN模型和Amap-CNN模型;对得到的像素点概率进行非线性映射,构建模糊推理系统;将非线性映射后均匀分布的像素点概率输入模糊推理系统,判断像素点属于道路区域的概率,得到道路分割结果。结果表明:所提算法得到的平面地图道路分割模型较传统算法分割效果更好;准确率可以达到94.49%;单张平面地图的道路分割速度可达到5 s。     

基于模糊积分分类器的一种改进

通过对传统积分分类器的改进,引入正向和负向两个隶属评价来进行最终的评价,利用复值函数的模糊积分给出示例最终的隶属评价,让复值函数的积分在分类技术中得到了应用,丰富了模糊积分在分类技术中的应用形式,给出了在进行最终隶属评价的三种处理方式．     

制造过程不确定质量异常诊断的Stateflow方法

模糊推理Petri网可以对制造过程不确定质量异常诊断进行有效建模, 但其复杂的图形表示及模糊推理逻辑结构使模型难于进行仿真分析. 通过建立模糊推理规则与Stateflow元素之间的映射关系, 将模糊推理Petri网模型转换为便于仿真的Stateflow模型, 模型以质量控制图异常模式数据作为输入, 实现不确定质量异常诊断过程的动态展示. 某工件加工过程不确定质量异常诊断的仿真结果表明, 模型可以输出引发控制图实时异常的异常原因的贡献度, 为异常消除提供决策支持.     

模糊推理的FMT问题研究

对FMT问题的3种不同形式进行了研究,分析了最常用CRI算法和三Ⅰ算法求解这3种形式的FMT问题得到的解的统一解形式,并证明了在何种情况下这3种解是等价的.这种研究提供了将FMT问题转化为FMP问题的可能性,在一定程度上对FMT问题的求解起到了简化作用.     

一种新的特征展开模糊推理方法

在Zadeh提出的模糊推理合成规则及陈永义等提出的模糊集特征展开近似推理方法的基础上,给出了新的模糊推理合成方法,定义了模糊集的一种新的特征展式,分别给出了计算一般模糊推理和双重蕴涵命题模糊推理的新方法,并把它们推广到一般情形,即一个模糊推理系统是由一组多重蕴涵命题组成的情形,得到一种新的模糊集特征展开推理方法.这种方法使得模糊推理合成计算简单,给Fuzzy控制器的设计带来方便.     

基于含参量蕴涵算子的反向三Ⅰ约束算法

针对王国俊教授提出的Hα系统中的蕴涵算子给出FMP问题的反向三I约束算法计算公式和FMT问题的反向三I约束算法计算公式.