出于節(jié)能降耗目的，鋁工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的工作人員針對(duì)工藝技術(shù)條件，不斷創(chuàng)新，重視鋁電解生產(chǎn)階段控制技術(shù)改進(jìn)效果，鋁電解槽屬于比較復(fù)雜的非線性時(shí)變系統(tǒng)，因此利用常規(guī)性或者是單一性的控制措施難以對(duì)控制效果提升要求進(jìn)行滿足，人工智能技術(shù)應(yīng)用可為鋁電解控制工作提供新型化的解決途徑。

依據(jù)鋁電解過(guò)程中的特點(diǎn)內(nèi)容，智能控制可以劃分為不同的內(nèi)容，分別是專家系統(tǒng)、模糊控制以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合等，將智能控制技術(shù)應(yīng)用在鋁電解過(guò)程中，以此構(gòu)成智能控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)也是鋁電解控制技術(shù)未來(lái)發(fā)展重要趨勢(shì)。

至歐陽(yáng)修撰 《新五代史》（以下簡(jiǎn)稱歐史），直斥馮道無(wú)廉恥，起始的傳論便引管子的話談禮義廉恥，“禮義，治人之大法；廉恥，立人之大節(jié)。蓋不廉，則無(wú)所不??；不恥，則無(wú)所不為。人而如此，則禍亂敗亡，亦無(wú)所不至，況為大臣而無(wú)所不取，無(wú)所不為，則天下其有不亂，國(guó)家其有不亡者乎！”隨之將矛頭指向馮道，“讀馮道《長(zhǎng)樂(lè)老敘》，見(jiàn)其自述以為榮，其可謂無(wú)廉恥者矣，”下又以王凝妻李氏事為例，感嘆“士不自愛(ài)其身而忍恥以偷生者，聞李氏之風(fēng)，宜少之愧哉。 ”〔11〕（卷五四，P611-612）

1 智能控制技術(shù)內(nèi)容分析

智能控制主要是借助人工智能知識(shí)表達(dá)以及邏輯推理方式對(duì)構(gòu)建精確化數(shù)學(xué)模型控制問(wèn)題進(jìn)行解決，屬于邊緣性的交叉學(xué)科。①專家系統(tǒng)內(nèi)容，此種系統(tǒng)屬于智能化的計(jì)算機(jī)程序，借助知識(shí)獲取措施將人類(lèi)知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)方式融合到計(jì)算機(jī)中，對(duì)人類(lèi)推理和決策過(guò)程進(jìn)行模擬，獲取專家知識(shí)可求解成功的高難度問(wèn)題。②模糊控制工作，在不兼容原理中提示，系統(tǒng)中增加復(fù)雜性同時(shí)，精確化能力會(huì)有所降低，達(dá)到相應(yīng)限值后，復(fù)雜性以及精確性呈現(xiàn)相互排斥現(xiàn)象。模糊可控制工作將模糊集合理論作為出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建大腦以及計(jì)算機(jī)之間的橋梁，可將人類(lèi)專家中的模糊信息形式存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)規(guī)則形式，這種形式計(jì)算機(jī)可接受

。計(jì)算機(jī)可對(duì)大腦模糊信息處理工作，針對(duì)控制被控對(duì)象進(jìn)行推理和判斷。③人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容分析，此種技術(shù)內(nèi)容是對(duì)人體直觀性思維模式進(jìn)行模擬，其經(jīng)過(guò)大量簡(jiǎn)單處理單元后，具有廣泛性，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，構(gòu)成復(fù)雜性的網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)構(gòu)以及行為，構(gòu)成非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，主要特色是信息分布式協(xié)同處理工作，過(guò)程中凸顯較強(qiáng)的容錯(cuò)性，可有效開(kāi)展聯(lián)想、綜合以及推廣工作。

2 鋁電解智能控制技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

首先是在鋁電解槽的分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，主要有以下內(nèi)容：①過(guò)程控制級(jí)內(nèi)容，此部分內(nèi)容是通過(guò)一定數(shù)量的開(kāi)放式智能槽控機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，不同智能操控機(jī)會(huì)控制相應(yīng)的電解槽，基本是一臺(tái)，可獨(dú)立獲取現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，完成采集工作，解析實(shí)時(shí)槽況，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在電解生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行下料和效應(yīng)報(bào)警等工作，結(jié)合實(shí)際情況獲取的解析結(jié)果，開(kāi)展相應(yīng)電解控制工作。②過(guò)程優(yōu)化級(jí)內(nèi)容，此部分技術(shù)環(huán)節(jié)構(gòu)成主要是接口監(jiān)控機(jī)以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器設(shè)備。系統(tǒng)分成不同的模塊，具有獨(dú)立性，分別為通訊模塊、監(jiān)控管理模塊、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊以及遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊。過(guò)程優(yōu)化級(jí)部分屬于集中管理工作中的核心部分，基于此，利用冗余設(shè)計(jì)方式，通過(guò)一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器，計(jì)算機(jī)可用作接口監(jiān)控機(jī)設(shè)備。其中需要選擇一臺(tái)作為備用服務(wù)器

。在服務(wù)器設(shè)備產(chǎn)生故障后，接口監(jiān)控機(jī)可承擔(dān)相應(yīng)的服務(wù)器功能。除此之外，各個(gè)接口監(jiān)控機(jī)設(shè)備之間可發(fā)揮互為備用功能，此種冗余設(shè)計(jì)可有效提升系統(tǒng)可靠性。③生產(chǎn)管理級(jí)內(nèi)容，這部分構(gòu)成主要有生產(chǎn)調(diào)度、電解車(chē)間以及化驗(yàn)室等工作站和服務(wù)器設(shè)備系統(tǒng)，過(guò)程中采集電解生產(chǎn)各個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策工作可具備更好的數(shù)據(jù)平臺(tái)，管理人員可完成綜合性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，也就是為企業(yè)集團(tuán)總體協(xié)調(diào)工作、計(jì)劃管理工作以及預(yù)測(cè)決策工作中提供重要數(shù)據(jù)支持。

1.2.1 抗腫瘤植物類(lèi)中藥 人工檢索《中國(guó)藥典（一部）》（2015年版）和《中藥學(xué)》（第4版）收載的品種，納入明確標(biāo)注有抗腫瘤或免疫調(diào)節(jié)作用的植物類(lèi)中藥品種，包括植物和大型真菌。共檢索得到抗腫瘤植物類(lèi)中藥166種。

智能控制技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，其將鋁電解槽作為基礎(chǔ)，綜合應(yīng)用后構(gòu)成新型化的鋁電解槽模糊專家系統(tǒng)，系統(tǒng)中會(huì)涵蓋不同的子系統(tǒng)，分別為互相獨(dú)立以及互相溝通的系統(tǒng)，以此完成共同目的。上述子系統(tǒng)分別為實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)、三場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真子系統(tǒng)以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)槽況診斷專家子系統(tǒng)。在信息處理過(guò)程中，分類(lèi)解析采集電解槽信息，將獲取的解析結(jié)果提供到槽況診斷子系統(tǒng)中，同時(shí)也需要推送到實(shí)時(shí)控制專家子系統(tǒng)中。

上述內(nèi)容提示，鋁電解槽屬于慣性系統(tǒng)，其具有多變量特性、非線性以及大滯后性等，模型應(yīng)用過(guò)程中存在不確定性，鋁電解過(guò)程中的控制主要是借助槽電阻以及極距之間的關(guān)系等，對(duì)其中其他因素影響進(jìn)行兼顧，對(duì)實(shí)際極距以及下料控制措施進(jìn)行確定，過(guò)程中精確化的數(shù)學(xué)模型較為缺乏?；诖?，智能控制技術(shù)需要應(yīng)用在鋁電解生產(chǎn)中，相比于常規(guī)化控制措施更具優(yōu)越性，出于深入化探索先進(jìn)鋁電解過(guò)程控制策略，提供重要基礎(chǔ)，以此生產(chǎn)階段可提高控制效果，滿足經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)需求

。

3 鋁電解控制過(guò)程內(nèi)容分析

槽況診斷子系統(tǒng)需要對(duì)三場(chǎng)動(dòng)態(tài)仿真子系統(tǒng)的信息進(jìn)行接收，獲取人工輸入信息以及信息處理后的解析結(jié)果，診斷電解槽的實(shí)際槽況，總結(jié)槽況的中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)。實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，需要結(jié)合解析結(jié)果以及動(dòng)態(tài)仿真信息和診斷最終結(jié)果，確定針對(duì)性的控制措施，鋁電解過(guò)程中產(chǎn)生的極距以及氧化鋁濃度得以有效控制，以此完成電流效率需要的工藝技術(shù)條件。①實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)，專家知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)的有效應(yīng)用，提高控制效果，需對(duì)專家系統(tǒng)技術(shù)和模糊控制技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可借助模糊產(chǎn)生式表示法對(duì)推理機(jī)利用的多樣性規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)一表達(dá)。所有規(guī)則需按照規(guī)則集完成相應(yīng)分組，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一性存儲(chǔ)，將其應(yīng)用在規(guī)則庫(kù)中。在規(guī)則庫(kù)中其內(nèi)容主要有自行診斷以及分析槽況等，選擇相應(yīng)控制模式，對(duì)設(shè)定值進(jìn)行控制和修正。借助近似推理的原理，利用模糊專家系統(tǒng)中的推理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)推理機(jī)構(gòu)造，此種推理過(guò)程是借助數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)數(shù)據(jù)以及不同規(guī)則前提開(kāi)始匹配。在事實(shí)庫(kù)中的事實(shí)需要具備精確性的命題，其中也存在不精確的命題，推理機(jī)可允許精確性匹配，同時(shí)也存在不精確的匹配，推理機(jī)可對(duì)精確匹配進(jìn)行允許，同時(shí)也可以允許部分匹配，整體規(guī)則匹配需確定所有前件以及斷言之間的匹配程度最小值，這一數(shù)值相比于提前設(shè)定的閾值較大，規(guī)則會(huì)進(jìn)入到觸發(fā)規(guī)則集中，利用規(guī)則分組、優(yōu)先級(jí)以及匹配程度中的沖突消解策略需執(zhí)行最終規(guī)則

。電解槽本身的特性是非線性以及時(shí)變性，出于增強(qiáng)控制器性能目的，結(jié)合電解槽特點(diǎn)需借助論域自調(diào)整算法。也就是推理機(jī)通過(guò)槽況變化，轉(zhuǎn)變控制模式，對(duì)模糊變量進(jìn)行修改輸入，同時(shí)對(duì)應(yīng)精確數(shù)值論域以及輸出模糊變量對(duì)應(yīng)精確值論域可進(jìn)行修改輸入，此種方式可在線自動(dòng)化調(diào)整模糊專家控制設(shè)備工作靜態(tài)以及動(dòng)態(tài)，凸顯效果和簡(jiǎn)便性。②在線仿真子系統(tǒng)內(nèi)容，此系統(tǒng)構(gòu)建是將物理場(chǎng)計(jì)算機(jī)仿真原理作為基礎(chǔ)，過(guò)程中對(duì)反映物理場(chǎng)變化信息進(jìn)行收集和量化，借助動(dòng)態(tài)性仿真數(shù)學(xué)模型求解未知物理場(chǎng)特征參數(shù)，在需要情況下，借助二維動(dòng)態(tài)凸顯對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行顯示，其中凸顯價(jià)值的結(jié)果分別為槽內(nèi)溫度數(shù)值分布以及槽膛內(nèi)形。③情況診斷專家子系統(tǒng)內(nèi)容，在槽況診斷過(guò)程中，其信息數(shù)據(jù)凸顯的特點(diǎn)是類(lèi)型多、不完善性以及不精確性等，基于此，需要借助下述模式生產(chǎn)式表示法對(duì)槽況診斷規(guī)則進(jìn)行表達(dá)，即“if-條件-then-結(jié)論”，難以利用有效規(guī)則對(duì)多種可能產(chǎn)生的情形進(jìn)行完整性描述，產(chǎn)生知識(shí)庫(kù)爆炸情況。避免這一問(wèn)題出現(xiàn)，采取的有效措施是借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)槽況診斷專家子系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在表達(dá)、學(xué)習(xí)以及總結(jié)知識(shí)等方面效率較高。槽況診斷信息應(yīng)用借助以下幾種途徑獲取，其一是槽控機(jī)設(shè)備信息數(shù)據(jù)，其二是三場(chǎng)仿真信息數(shù)據(jù)，其三是人工檢測(cè)信息數(shù)據(jù)。槽部分診斷專家系統(tǒng)知識(shí)主要分為以下兩種類(lèi)型，其一是槽況診斷知識(shí)，其二是槽況維護(hù)決策知識(shí)，基于此，網(wǎng)絡(luò)需要將其相應(yīng)劃分為兩種并聯(lián)方式連接的四層子網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成槽況診斷專家子系統(tǒng)。此種系統(tǒng)運(yùn)行可有效獲取信息，對(duì)電解槽的狀態(tài)進(jìn)行判斷。槽況維護(hù)決策網(wǎng)絡(luò)主要使用在本日出鋁量的信息獲取工作中，同時(shí)包括本日設(shè)定電壓調(diào)整量等，上述工作均為人工控制參數(shù)或是自動(dòng)控制設(shè)定值，以此開(kāi)展決策工作

。

其次實(shí)施主要控制方式內(nèi)容，在鋁電解生產(chǎn)階段，控制基本性任務(wù)是穩(wěn)定性控制電解槽物料平衡以及能量平衡。電解槽運(yùn)行工程中保證其理想控制狀態(tài)是確保極距以及電解質(zhì)溫度等，確保其最佳值的恒定不變。

4 控制方法研究

(1)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)對(duì)專創(chuàng)型教師提出了更高的要求。經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增速、發(fā)展方式、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、發(fā)展動(dòng)力等表現(xiàn)為中高速發(fā)展、重質(zhì)量效率、優(yōu)化產(chǎn)能、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等特點(diǎn)，這就要求區(qū)域經(jīng)濟(jì)相應(yīng)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)于主要服務(wù)于地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的獨(dú)立學(xué)院而言是一種挑戰(zhàn)。尤其是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力需要對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新應(yīng)用型人才，要求有對(duì)應(yīng)的創(chuàng)新應(yīng)用型師資，而新技術(shù)、智能裝備等新動(dòng)能又是經(jīng)管類(lèi)教師的弱勢(shì)所在，成為專創(chuàng)型師資隊(duì)伍建設(shè)的難題。

在鋁電解槽中其主要產(chǎn)生的作用較為復(fù)雜，存在交互性，充斥著電、磁、熱、流場(chǎng)的作用，通過(guò)物理化學(xué)以及電化學(xué)反應(yīng)促使其狀態(tài)變化較為復(fù)雜，過(guò)程中會(huì)受到周期性人工作業(yè)工序影響，比較常見(jiàn)的是出鋁以及更換陽(yáng)極等干擾，針對(duì)控制誤差積累，難以開(kāi)展檢測(cè)工作，進(jìn)而生成復(fù)雜性的時(shí)變特性內(nèi)容

。現(xiàn)階段，控制系統(tǒng)完成直接連續(xù)性采集電解槽信號(hào)數(shù)量顯示為兩個(gè)，分別是槽電壓以及系列電流，其可以借助機(jī)械裝置對(duì)過(guò)程完成直接控制，分別是極距調(diào)節(jié)部分以及打殼下料部分，可對(duì)槽電壓以及電解質(zhì)融體中的氧化鋁濃度進(jìn)行控制。目前不能完成氧化鋁濃度的在線檢測(cè)，但應(yīng)用過(guò)程中其會(huì)與電阻之間產(chǎn)生不對(duì)稱U型關(guān)系，周期性改變下料速度，將下料方式調(diào)整為欠量下料以及過(guò)量下料，實(shí)現(xiàn)周期性交替，促使氧化鋁濃度處于一定范圍內(nèi)變化，前提條件設(shè)置為未移動(dòng)陽(yáng)極，槽電阻變化僅僅通過(guò)氧化鋁濃度變化造成，其中槽電阻數(shù)值伴隨時(shí)間變化速率數(shù)值，大小對(duì)槽電阻的氧化鋁濃度導(dǎo)數(shù)大小數(shù)值進(jìn)行反映。槽電阻數(shù)值基于一定時(shí)間，其累積斜率數(shù)值對(duì)氧化鋁濃度的實(shí)際變化率數(shù)值反映。氧化鋁濃度數(shù)值設(shè)置為不易發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)以及不易產(chǎn)生沉淀的區(qū)間。出于利用槽電阻時(shí)間變化速率數(shù)值，對(duì)氧化鋁濃度數(shù)值進(jìn)行判斷，在工作區(qū)槽點(diǎn)組針對(duì)氧化鋁濃度需要確保足夠大的導(dǎo)數(shù)，以此濃度工作區(qū)的最佳濃度控制數(shù)值得以滿足

。

5 鋁電解生產(chǎn)過(guò)程智能集成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)內(nèi)容分析

鋁電解槽中給予電、磁、熱、流場(chǎng)等復(fù)雜作用，促使?fàn)顟B(tài)抓緊復(fù)雜化，過(guò)程中也會(huì)經(jīng)受周期性的人工作業(yè)工序干擾，因此產(chǎn)生多變量、多線性以及時(shí)變性等特性，鋁電解生產(chǎn)階段其主要控制目標(biāo)，是借助氧化鋁濃度數(shù)值以及電解質(zhì)溫度數(shù)值預(yù)測(cè)模型獲取氧化鋁濃度以及電解質(zhì)溫度的具體預(yù)測(cè)值，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，納入多樣化因素影響，極距以及下料實(shí)際控制策略得以控制，確保電解槽熱平衡以及物料平衡性，以此實(shí)現(xiàn)最佳工藝條件。

基于此種基礎(chǔ)，常規(guī)控制技術(shù)中，其主要利用單一性智能控制技術(shù)，控制效果較差，依據(jù)鋁電解過(guò)程中的凸顯特點(diǎn)內(nèi)容，將智能集成技術(shù)應(yīng)用在鋁電解過(guò)程控制工作，生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)得以設(shè)計(jì)，在具體生產(chǎn)中控制效果得以凸顯

。①將混沌優(yōu)化作為基礎(chǔ)，形成電解質(zhì)溫度模糊控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)主要形式為串級(jí)，主控制器部分為混沌優(yōu)化作為基礎(chǔ)的溫度模糊控制器，副控制器部分主要是槽電壓專家模糊控制器部分。除此之外，需綜合性分析系列電流波動(dòng)的槽電壓影響，過(guò)程中增加前饋控制器設(shè)備，此種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)可增加系統(tǒng)響應(yīng)速度，擾動(dòng)調(diào)節(jié)能力提高后，克服對(duì)象中的非線性。②氧化鋁濃度模糊專家控制系統(tǒng)，鋁電解過(guò)程中，氧化鋁濃度控制比較重要，濃度數(shù)值較高，槽底沉淀，電流效率下降，同時(shí)電阻以及陰極會(huì)降低，鋁液層穩(wěn)定性受到影響。氧化鋁濃度較低，極易產(chǎn)生陽(yáng)極效應(yīng)，增加槽電壓，電解槽的能量平衡受到破壞，基于此，電流效率保證，需對(duì)槽內(nèi)氧化鋁濃度數(shù)值進(jìn)行維持，保證其處于較低濃度，避免產(chǎn)生陽(yáng)性效應(yīng)問(wèn)題

。

在南充市儀隴縣柑橘示范園區(qū)的實(shí)踐案例中，在地區(qū)的現(xiàn)狀調(diào)研及案例借鑒的基礎(chǔ)上，提出了“M.A.R.S”即多維休閑農(nóng)業(yè)綜合體（MuItidimensional Agriculture Recreation Synthesis）的規(guī)劃理念。

6 總結(jié)

在目前社會(huì)發(fā)展中，更加重視節(jié)能降耗效果，鋁工業(yè)研究工作人員處于改進(jìn)工藝技術(shù)條件需求，更加重視鋁電解生產(chǎn)過(guò)程控制技術(shù)改進(jìn)效果。鋁電解槽屬于具有復(fù)雜性的非線性時(shí)變系統(tǒng)，基于此，利用常規(guī)性以及單一性的控制措施，其難以與控制效果要求相適應(yīng)。

人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)展和進(jìn)步，鋁電解控制工作具備新型化的解決途徑。在鋁電解生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)合其特點(diǎn)，智能控制可以劃分為以下幾個(gè)子系統(tǒng)，分別是專家系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，將其應(yīng)用在鋁電解過(guò)程中，構(gòu)成智能控制系統(tǒng)，是現(xiàn)階段鋁電解控制技術(shù)未來(lái)發(fā)展重要趨勢(shì)。鋁電解工藝技術(shù)水平提高同時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益以及生產(chǎn)安全性提升，緩解人工工作壓力，提高生產(chǎn)效率。

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