基于模糊认知图热网控制的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要随着集中供热覆盖面积的增加，研究集中供热网控制算法的优化问题，提高供热质量，具有重要意义。当前我国集中供热面临许多问题，热网控制技术较落后，资源浪费严重。为了提高供热效率，减少资源浪费，达到均匀供热的目的，本文探讨了热网控制算法的优化问题，充分结合热网实际控制操作中“粗调”和“微调"的特点，以实际热网工艺要求为背景，提出具有推理能力的控制策略。热网是一种结构复杂、规模庞大的城市管网系统，具有大惯性、大滞后性、非线性和强耦合性等特点，不易建立准确的数学模型，常规控制方法很难达到控制要求。本文介绍了热网的基本概念

2、理论，将新颖的FCM(fuzzycognitivemap，模糊认知图)算法应用于热网控制中，基于实验室设备构建FCM模型，实现基于模型的FCM控制。FCM是神经网络和模糊控制相结合的产物，通过结构表示知识。FCM通过NHL(nonlinearhebbianlearning，．非线性赫布学习)进行学习调整，但普通的NHL算法是无监督的学习训练。本文根据热网的特点改进NHL，提出有监督的NHL，实现对推理过程的可控调节，并针对热网控制的特点，在构建FCM时，结合NHL和专家知识两种构建方法，有效利用专家经验建立初始FCM，再利用NHL实现F

3、CM自动调整，使FCM能准确表达实际系统。本文基于FCM模型构建实验室热网控制平台，将FCM模型嵌入实验室热网控制算法中，实现基于模型的控制策略。通过理论分析与实验验证，证明基于FCM模型的控制算法能够满足热网控制要求，缩短热网控制时间，并提高热网系统的控制精度和稳定性，使热网系统状态满足工艺要求，实现均匀供热。关键词：模糊认知图；热网；均匀供热；非线性赫布学习基于模糊认知图的热网控制的研究ResearchofheatingnetworkcontrolbasedontheFuzzyCognitiveMapsAbstractWiththe

4、increaseofthedistrictheatingsupplyarea，itisofgreatsignificancetoresearchonoptimizingthecontrolarithmeticofcentralheatingsupplynetwork，andimprovesheatingeffect．Nowadays，thedistrictheatingsupplyhaslotsofproblemsinourcountry,andwasteofmuchresource．Inordertobemoreefficient，a

5、ndthetemperatureCanbecontrolledatanevenlevel．，thethemeofoptimizingthecontrolarithmetichasbeendiscussed，combiningthepointsof”coarsecontrol”and”finecontrol”duringtheprocess．putsforwardtoacontrolmethodwhichhasillationabilitywiththetechniquesrequirementsofheatingsupplynetwor

6、k．Heatingsupplynetworkisacitypipenetworksystemwithcomplexstructureandlargescale．Ithasmanycharacteristics，likelargeinertia，largehysteresis，nonlinear，strongcouplingandSOon，soit’Sdifficulttoconstructthemodelexactly,andnormalcontrolmethodsaredifficulttosatisfytherequirements

7、．ThispaperintroducesthebasictheoryandtheFCM(fuzzycognitivemap)arithmetic，constructsFCMmodeloftheinstrumentinlaboratorytoachievethecontrolgoalbyFCM．FCMcomesfromthecombinationofNeuralNetworksandfuzzycontrol，expressesinformationbystructure．FCMlearnsbyNHL(nonlinearhebbianlea

8、rning)，andbutnormalNHLisunsupervisedlearning，SOsupervisedlearningNHLisfoundtoachievestheadjustmentofthe