基于自组织IT2FNN的城市固废焚烧过程炉膛温度预测控制

王博康; 汤健; 夏恒; 王天峥; 乔俊飞

北京工业大学学报 ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (12) : 1527 -1543.

王博康, 汤健, 夏恒, 王天峥, 乔俊飞

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摘要

针对与城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程的稳定运行、燃烧效率、污染排放直接相关的炉膛温度难以有效控制的问题，提出基于自组织区间二型模糊神经网络的炉膛温度模型预测控制(self-organizing interval type-2 fuzzy neural network model predictive control,SOIT2FNN-MPC)方法。首先，采用IT2FNN建立预测模型以洞悉炉膛温度动态变化;其次，提出参数在线学习和结构在线自组织算法对模型进行动态优化以改善预测效果;然后，设计基于梯度下降法的滚动优化策略在线求解最优控制律;最后，对IT2FNN预测模型的收敛性和控制系统的闭环稳定性进行证明。基于北京某MSWI厂的实际过程数据仿真验证了所构建模型和控制器的有效性。