中密度纤维板施胶系统的模糊神经网络控制器研究

摘要

中密度纤维板（Medium Density Fiberboard，简称MDF）是一种发展速度很快的人造板，具有轻质高强、结构细密、质地均匀、表面光洁、不易变形等优点。在中密度纤维板的生产过程中，胶的用量约占生产成本的三分之一，因此，施胶是个至关重要的工序，它对中密度纤维板的产品质量和制造成本影响很大。施胶的主要任务是根据纤维量的变化对纤维板进行定量施胶，使施胶量与纤维量始终保持一个精确的配合比例，且保持动态平衡。
　　在实际工业生产过程中，中密度纤维板施胶系统是一个具有时变性、耦合性的典型非线性被控对象，无法用准确的数学模型进行描述，而且传统的线性系统控制方法也很难实现对施胶量的精准控制。
　　在针对中密度纤维板施胶工艺和控制方法进行分析研究的基础上，本文提出将模糊逻辑与神经网络相结合的模糊神经网络控制方法，根据施胶系统的工作原理，建立模糊神经网络控制的中密度纤维板施胶系统模型，然后应用BP算法对参数优化，达到动态恒比施胶控制的目的，并克服施胶系统难以建立精确数学模型的困难。
　　最后，针对模糊神经网络控制效果，在Matlab\Simulink环境下进行仿真，并与模糊PID控制及传统PID控制方法的控制效果进行对比，仿真结果表明，模糊神经网络控制效果明显优于传统PID控制方法，并且与模糊PID控制方法相比，模糊神经网络控制方案下的系统抗干扰能力较强、响应速度较快，控制效果更好。

目录

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 中密度纤维板施胶技术的研究现状及发展趋势

1．2．1 国内外中密度纤维板施胶技术的研究现状

1．2．2 中密度纤维板施胶技术的发展趋势

1．3 论文研究主要内容和目的

2 中密度纤维板施胶工艺

2．1 中密度纤维板生产工艺概述

2．2 中密度纤维板施胶工艺

2．3 中密度纤维板性能的主要影响因素

2．3．1 施胶量对中密度纤维板的性能影响

2．3．2 施胶量的相关计算

2．3．3 施胶量的影响因素

2．4 本章小结

3 模糊控制和神经网络

3．1 模糊控制

3．1．1 模糊控制概述

3．1．2 模糊控制器的结构

3．2 神经网络基本理论

3．2．1 人工神经网络概述

3．2．2 人工神经网络的模型

3．2．3 BP神经网络

3．2．4 BP神经网络算法

3．3 本章小结

4 中密度纤维板施胶系统的模糊神经网络控制及仿真

4．1 中密度纤维板施胶系统

4．1．1 中密度纤维板施胶系统的工作原理

4．1．2 中密度纤维板施胶系统模型建立

4．2 模糊神经网络

4．2．1 模糊神经网络的结构

4．2．2 模糊神经网络的学习算法

4．3 模糊神经网络控制器的设计

4．4 MATLAB实验仿真分析

4．5 本章小结

5 中密度纤维板施胶系统的模糊PID控制及仿真

5．1 PID控制系统概述

5．2 中密度纤维板施胶系统的模糊PID控制

5．2．1 模糊PID控制器的结构

5．2．2 确定模糊控制数据库

5．2．3 模糊控制规则的设计

5．2．4 模糊关系的求取

5．3 MATLAB实验仿真分析

5．4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

声明