人工智能建模方法(ppt30頁(yè))(編輯修改稿)
2025-03-10 15:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化的專家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，對(duì)該模型加以實(shí)現(xiàn)。 ⑦ 模型的驗(yàn)證 。通過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，以保證模型的正確性。 ⑧ 模型的應(yīng)用 。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證達(dá)到要求的精度和可靠性后，該模型就可以運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中，發(fā)揮模型的優(yōu)化、預(yù)測(cè)、控制、識(shí)別、證實(shí)等功能。 ? 鋅電解過(guò)程電流效率模型 ? 問(wèn)題描述 ? 鋅的電解是鋅的濕法冶煉技術(shù)中最關(guān)鍵的一道工序。也是一個(gè)大的耗能過(guò)程 。如何在鋅電解生產(chǎn)中減少電能消耗成為鋅濕法冶煉行業(yè)一個(gè)值得深入研究和探討的課題。 ? 在生產(chǎn)率和電解電壓一定的條件下，要降低電能消耗，關(guān)鍵是提高電流效率。而要提高電流效率，首先必須建立鋅電解過(guò)程工藝參數(shù)與電流效率間的模型，然后通過(guò)優(yōu)化方法，不斷調(diào)整工藝參數(shù)，使系統(tǒng)運(yùn)行在電流效率較高的狀態(tài)，從而達(dá)到減少電能消耗的目的。 ? 電解中工藝參數(shù)與電流效率之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，非線性明顯，無(wú)法從反應(yīng)機(jī)理上分析求得它們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。另一方面，通過(guò)長(zhǎng)期工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，現(xiàn)場(chǎng)工藝人員建立了工藝參數(shù)與電流效率之間的定性關(guān)系和經(jīng)驗(yàn)公式，因此，很容易建立基于知識(shí)的人工智能模型。 1）建模對(duì)象與目的 ：建模對(duì)象為鋅電解過(guò)程中工藝參數(shù)與電流效率之間的關(guān)系。建模的目的是實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的優(yōu)化，從而提高電流效率，降低能源消耗。 2） 選擇影響因素 。根據(jù)操作人員經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)分析，影響電流效率的因素（工藝參數(shù)）主要是電解液中的鋅酸比（鋅離子Zn2+與硫酸之比）、電解液的溫度和電流密度。通過(guò)電解槽中冷卻系統(tǒng)的作用，電解液的溫度一般變化不大，因此，在建立模型時(shí)不必考慮。 3） 收集資料 。通過(guò)翻閱該廠的操作手冊(cè)并和操作人員交流，可以得到工藝參數(shù)與電流效率之間的關(guān)系如表 1所示： 表 1 電流效率的計(jì)算公式 鋅酸比 Ra/z 電流密度 DK 電流效率 η 的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式 很小 較小 η =++ 較大 中等 η = Ra/ DK+ 較小 較大 η = Ra/z++ 非常大 大 η =+ 非常小 很小 η =+ DK+ 很大 小 η =+ 較小 很大 η =+ 大 較小 η =++ 對(duì)于其中鋅酸比 Ra/z和電流密度 DK的模糊語(yǔ)言變量都可以采用如下隸屬函數(shù)形式 : ]2exp[)( 22)(?cxxf ???這些模糊語(yǔ)言變量隸屬函數(shù)的參數(shù)見(jiàn)表 2 表 2 模糊語(yǔ)言變量隸屬函數(shù)的參數(shù) 輸入變量 鋅酸比 Ra/z 語(yǔ)言變量 非常小 很小 小 較小 較大 大 很大 非常大 隸屬函數(shù) 中心C 寬度σ 輸入變量 電流密度 DK 語(yǔ)言變量 很小 小 較小 中等 較大 大 很大 隸屬函數(shù) 中心C 100 150 250 300 500 600 750 寬度σ 4） 選擇知識(shí)表達(dá)方式 。由于上述知識(shí)實(shí)質(zhì)上是基于因果關(guān)系的推理，可以采用產(chǎn)生式規(guī)則表示。例如第一條知識(shí)用產(chǎn)生式規(guī)則表示為： IF 鋅酸比很小 AND 電流密度較小 THEN 電流效率 η=++ 5） 選擇推理方式 。由于在工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)優(yōu)化過(guò)程中，一般是得到一對(duì)具體的工藝參數(shù)，來(lái)預(yù)測(cè)電流效率，因此，可以 采用正向推理 方法。 具體的推理過(guò)程是：首先根據(jù)實(shí)測(cè)的一對(duì)工藝參數(shù)（鋅酸比 Ra/z和電流密度DK）分別帶入隸屬函數(shù)表達(dá)式，計(jì)算模糊語(yǔ)言變量的隸屬度。取隸屬度最大的一個(gè)作為該工藝參數(shù)所對(duì)應(yīng)的模糊語(yǔ)言，從而將具體的工藝參數(shù)轉(zhuǎn)變成為與產(chǎn)生式規(guī)則前提相一致的模糊語(yǔ)言。然后利用模糊語(yǔ)言去逐個(gè)匹配產(chǎn)生式規(guī)則的前提部分。當(dāng)前提部分完全匹配時(shí)，利用該規(guī)則的結(jié)論部分的經(jīng)驗(yàn)公式，即可得到該工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)的電流效率。 例如，設(shè)當(dāng)前測(cè)得
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