论文部分内容阅读
实践中,人们常常很难甚至不可能从被研究对象中获取完备的模型信息。这时,被研究对象处于“贫”信息状态,很难或不可能用常用理论满意求解系统,若采用灰色系统理论可望获取良好结果。
一个“贫”信息或缺乏完备模型信息的对象被称为灰色系统。水厂中水净化很重要的加矾过程就是一个灰色系统。通过加矾,使水中杂质和矾液发生混凝反应,降低了水的浊度。但混凝反应是一个复杂的物理化学过程,它还会受到源水的流量、温度等各方面的影响,无法从反应机理中获取完备的信息去建立过程模型,对研究者而言,它就是个灰色系统。为使加矾后的浊度达标,确定合理的加矾量是系统要解决的关键问题。针对加矾系统又是个典型的大时滞过程,本课题欲利用灰色系统理论建立预测模型对加矾量进行预测,这样即能保证出厂水的浊度达标,还能节约矾耗。
本文立足于为加矾系统建立灰色系统预测模型,首先综述了灰色系统理论的产生和发展动态,包括灰色动态建模方法和灰色控制技术的研究概况,继之阐述所作的研究工作:“贫”信息处理及均值生成交换,灰色建模技术及SCGMmv(1,1)预测模型,以及模型在加矾系统的应用。研究工作取得的主要成果如下:
1)针对加矾系统中浊度测量会引入白噪声污染,对观测时序实施均值生成变换求得均值生成时序,该变换能消除平稳高斯白噪声污染,且时序的估计效果好。
2)直接基于均值生成时序构建SCGMmv(1,1)预测模型,该模型的模型精度高且计算量少。
3)设计具有SCGMmv(1,1)预测器的模糊控制系统,该模糊控制具有“预测控制”功能,对具有滞后现象的加矾系统可获良好控制效果。最后运用SCGMmv(1,1)模型预测加矾量,并利用MATLAB进行仿真,结果表明预测效果好。