本书是关于非线性过程控制系统及其智能控制方法研究与应用方面的专著。介绍了两种类型非线性过程控制系统的分类、特性及典型代表，并对智能控制理论与智能控制方法进行了综述。论述了两种类型非线性过程控制系统的控制方法，重点介绍了模糊集合、模糊推理、模糊控制的基本原理和神经网络在建模与辨识方面的应用。针对第一类非线性过程控制系统，提出了一种具有分级结构的模糊自适应控制方法及算法稳定性分析。针对第二类非线性过程控
制系统，提出了一种新型联想记忆神经网络结构和学习算法，可用于被控过程的系统辨识；同时提出了一种具有逆辨识结构的模糊神经网络控制方法，可用于被控系统的控制。书中用较大的篇幅介绍了上述方法在实际系统中的应用，包括高频焊管焊接过程、双层卷焊管钎焊过程、镀锌涂塑双层卷焊管预热过程的工艺分析与综合自动控制，以及双腔电阻加热炉温控系统的研究与控制。本书适合于控制和焊管等技术领域的科技人员和高校相关专业的教师、研究生阅读。
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第1章 绪论11.1 两类非线性过程控制系统的分类与特点1
1.2 智能控制理论综述11.2.1 引言1
1.2.2 智能控制主要方法3
1.2.3 前景与展望12
第2章 模糊逻辑控制与模糊自适应控制142.1 概述14
2.2 模糊集合及其运算152.2.1 模糊集合的概念15
2.2.2 模糊集合的表示16
2.2.3 模糊集合的基本运算17
2.3 模糊关系与推理182.3.1 模糊关系的定义及表示18
2.3.2 模糊关系的合成19
2.3.3 模糊推理的基本方法20
2.4 模糊控制器原理及设计232.4.1 模糊控制器23
2.4.2 模糊控制器的设计28
2.5 模糊自适应控制312.5.1 基于性能反馈的直接自适应模糊控制31
2.5.2 直接自适应模糊控制设计步骤36
第3章 具有分级结构的模糊自适应控制383.1 具有分级结构的模糊自适应控制方法383.1.1 基本模糊控制级39
3.1.2 自适应调整级39
3.1.3 过程状态判断级43
3.2 模糊自适应控制系统的稳定性分析443.2.1 纯模糊控制系统稳定性分析44
3.2.2 调整隶属度输出值的稳定性分析45
3.3 控制仿真研究473.3.1 非线性系统47
3.3.2 双层卷焊管焊接过程系统49
第4章 神经网络建模与控制524.1 概述524.1.1 神经元模型52
4.1.2 人工神经网络54
4.1.3 神经网络发展情况55
4.2 神经网络类型与特点574.2.1 神经网络类型57
4.2.2 神经网络特点59
4.3 神经网络建模594.3.1 系统建模方法59
4.3.2 神经网络建模理论依据与辨识结构61
4.3.3 神经网络动态辨识63
4.3.4 神经网络辨识特点65
4.4 神经网络控制664.4.1 概述66
4.4.2 神经网络控制结构67
4.5 模糊神经网络744.5.1 概述74
4.5.2 基于标准型的模糊神经网络75
第5章 联想记忆神经网络辨识795.1 概述79
5.2 新型联想记忆神经网络结构及算法805.2.1 新型联想记忆神经网络结构80
5.2.2 学习算法81
5.3 联想记忆神经网络衰减因子选取与收敛性分析835.3.1 联想记忆神经网络收敛性分析83
5.3.2 联想记忆衰减因子λ的选取84
5.4 辨识仿真研究845.4.1 电阻加热炉仿真85
5.4.2 非线性系统仿真86
5.4.3 新型联想记忆神经网络在线辨识88
第6章 具有逆辨识结构的模糊神经网络控制916.1 具有逆辨识结构的模糊神经网络控制结构916.1.1 具有逆辨识结构的模糊神经网络控制结构91
6.1.2 神经网络逆控制器92
6.1.3 模糊神经网络控制器93
6.1.4 β与λ的选取方法93
6.2 控制系统稳定性分析94
6.3 控制仿真研究966.3.1 电阻加热炉96
6.3.2 非线性系统98
第7章 多输入多输出非线性系统辨识与解耦控制1007.1 基于新型联想记忆神经网络的多输入多输出系统辨识101
7.2 双输入双输出系统辨识仿真研究1027.2.1 双输入双输出非线性耦合系统模型102
7.2.2 双输入双输出耦合系统模型104
7.3 多输入多输出系统的解耦方法1057.3.1 传统解耦方法106
7.3.2 自适应解耦方法108
7.3.3 智能解耦方法108
7.4 多变量耦合系统的特性与解耦原则109
7.5 基于逆辨识结构的多输入多输出系统的解耦控制1107.5.1 解耦控制结构图111
7.5.2 单神经元解耦原理112
7.5.3 神经元控制系统的解耦性能分析113
7.5.4 双输入双输出系统解耦控制仿真研究114
第8章 高频焊管焊接过程模糊自适应温度控制1178.1 高频焊管焊接过程工艺分析117
8.2 高频焊管焊接过程综合自动控制系统1188.2.1 高频焊管焊接过程综合自动控制方案118
8.2.2 焊接过程综合自动控制系统构成120
8.3 焊接挤压力调整执行机构123
8.4 高频焊管焊接过程模糊自适应温度控制1258.4.1 模糊自适应控制原理125
8.4.2 实际应用效果126
第9章 双层卷焊管钎焊过程模糊自适应温度控制1299.1 引言129
9.2 双层卷焊管生产工艺及钎焊过程分析1309.2.1 双层卷焊管生产工艺介绍130
9.2.2 双层卷焊管电阻直热式钎焊过程稳态分析132
9.3 双层卷焊管钎焊过程模糊自适应温度控制系统1369.3.1 双层卷焊管钎焊过程综合自动控制方案136
9.3.2 模糊自适应控制原理137
9.3.3 软件系统设计138
9.3.4 控制周期选取139
9.4 应用效果1399.4.1 在理想状态下和在横截面积波动下的钎焊过程温度分布曲线140
9.4.2 对于右极轮下温度控制曲线140
第10章 镀锌涂塑双层卷焊管预热过程模糊自适应温度控制14310.1 引言143
10.2 镀锌涂塑双层卷焊管生产工艺及预热过程分析143
10.3 镀锌涂塑双层卷焊管预热过程模糊自适应温度控制系统14610.3.1 主要工艺参数检测与计算146
10.3.2 模糊自适应控制原理148
10.3.3 硬件系统设计149
10.3.4 控制周期选取149
10.4 应用效果15010.4.1 电阻预热温度模糊自适应控制的设计150
10.4.2 三种控制方案比较151
第11章 模糊神经网络控制在电阻加热炉温控系统中的应用15511.1 双腔电阻加热炉简介155
11.2 双腔电阻加热炉模糊神经网络温度控制系统15611.2.1 主要工艺参数检测156
11.2.2 自动控制原理156
11.2.3 硬件系统设计157
11.2.4 软件系统设计157
11.3 应用效果15811.3.1 单腔电阻加热炉联想记忆神经网络辨识情况158
11.3.2 单腔电阻加热炉模糊神经网络控制情况159
11.3.3 双腔电阻加热炉神经网络辨识情况162
11.3.4 双腔电阻加热炉模糊神经网络解耦控制情况163
参考文献165
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