全 文 :第 ww卷 第 tu期
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林 业 科 学
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干燥过程中木材含水率神经网络预测模型
张冬妍 刘一星 曹 军 孙丽萍
k东北林业大学 哈尔滨 txsswsl
摘 要 } 将人工神经网络应用于木材干燥控制研究中 o建立可用于木材含水率预测的时延神经网络基准模型 o并
给出其网络辨识结构 ∀通过 v个树种的实际干燥数据对所建立的网络模型进行训练和验证 o仿真结果表明预测模
型是可行而有效的 o具有较好的动态跟踪能力和预报特性 o实现了木材干燥基准的数学模型化 o对进一步优化木材
干燥基准实施与控制具有重要的指导意义和应用价值 ∀
关键词 } 木材含水率 ~模型 ~辨识 ~时延神经网络 ~预测
中图分类号 }≥z{u1vt ~×°t{v 文献标识码 } 文章编号 }tsst p zw{{kuss{ltu p ss|w p sx
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1 Ιντροδυχτιον
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2 Ιδεντιφιχατιον φορ σχηεδυλε µοδελ οφ ωοοδ δρψινγ
211 Σχηεδυλε µοδελ οφ ωοοδ δρψινγ
׫¨ ©¬µ¶·³µ²¥¯ °¨·²¶²¯√¨ ¬¶«²º ·²·µ¤±¶©²µ° §µ¼¬±ª¶¦«¨§∏¯¨·¤¥¯¨·² ©¨©¨¦·¬√¨ °¤·«¨ °¤·¬¦¤¯ °²§¨¯¬± ∏¶¬±ª¦²°³∏·¨µ·²
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§µ¼¬±ªq
212 Τιµε2δελαψ νευραλ νετωορκ
׫¨µ¨ ¤µ¨ ·º² °¨ ·«²§¶©²µ§¼±¤°¬¦¶¼¶·¨° ¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±}²±¨ ¬¶¬±·µ²§∏¦¬±ª¶¼¶·¨° §¼±¤°¬¦¶¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦§¬µ¨¦·¯¼ ·²
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t||w ~°¤¯¤±¦¤µετ αλqousst ~≥«¬ετ αλqoussul q׫¬¶³¤³¨µ¤§²³·¨§·«¨ ¶¨¦²±§ °¨ ·«²§q
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±¨·º²µ®¤±§≤≤ ±¨·º²µ®l oº«¬¦«¦¤± ¥¨ §¨¶¦µ¬¥¨§¤¶}
ψkκl Φ≈ ξkκl oξkκ p tl oξkκ p ul o,ξkκ p νl ~ψkκ p tl oψkκ p ul o,ψkκ p µl q ktl
±©¤¦·o׬°¨ 2§¨ ¤¯¼ ±¨ ∏µ¤¯ ±¨·º²µ®¦¤±¶²¯√¨ §¼±¤°¬¦³µ²¥¯ °¨¶∏¶¬±ª¶·¤·¬¦±¨·º²µ®qײ §¨¶¦µ¬¥¨ ·«¨ §¼±¤°¬¦·¬°¨ 2¯¬¶·¦¤±
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°²§¨ ²©·«¨ ¶·¤·¬¦±¨·º²µ®q± ²·«¨µº²µ§¶o·¬°¨ ¬¶µ¨ª¤µ§¨§¤¶¤±²·«¨µ2§¬°¨ ±¶¬²±¤¯ ¶¬ª±¤¯ ·² ¥¨ ¤§§¨§·²·«¨ ¬°³²µ·²© ±¨ ∏µ¤¯
±¨ ·º²µ®¶¬°∏¯·¤±¨ ²∏¶¯¼·²¤³³µ²¤¦«§¼±¤°¬¦·¬°¨ 2¯¬¶·¶¼¶·¨° ¥¼·«¨ ¶·¤·¬¦±¨·º²µ®q±·«¬¶º¤¼·«¨ ·¬°¨ ¬±©²µ°¤·¬²±²©·«¨ ±¨ ∏µ¤¯
±¨ ·º²µ®¦¤± ¥¨ °¨³«¤¶¬½¨ §¤§¨ ∏´¤·¨¯¼q
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213 Νευραλ νετωορκ ιδεντιφιχατιον φορ δρψινγ σχηεδυλε µοδελ
ƒ²µ·«¨ µ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨ ±¨·«¨ ¬±³∏·2²∏·³∏·²©±¨ ∏µ¤¯ ±¨·º²µ®k°²§¨¯ °. l ¤±§·«¨ ¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±¶¼¶·¨° k°²§¨¯ °l o·«¨µ¨ ¤µ¨
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ψΝkκl ΝΝφ≈ψkκ p tl o, oψkκ p νl n ΝΝγ ≈ υkκl oυkκ p tl o, oυkκ p µl q kul
׫¨ ²∏·³∏·¤·°²°¨ ±·κ §¨ ³¨ ±§¶²±·«¨ ¬±³∏·¤±§²∏·³∏·²©·«¨ ¶¼¶·¨° ¥¨©²µ¨ ·«¨ °²°¨ ±·κq
¨ ¦¤∏¶¨ ·«¨ ¶¨µ¬¨¶2³¤µ¤¯¯¨¯
¶·µ∏¦·∏µ¨ ·µ¤¬±¶·«¨ ±¨·º²µ® ¥¼ µ¨ª¤µ§¬±ª·«¨ ¬±³∏·¤±§²∏·³∏·¤¶·«¨ ¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±¬±©²µ°¤·¬²± ¶¼±¦«µ²±²∏¶¯¼o¬·¬¶³²¶¶¬¥¯¨·²
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׫¨ ¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©§µ¼¬±ª¶¦«¨§∏¯¨ °²§¨¯ k·«¨ µ¨ ¤¯·¬²± °²§¨¯¤°²±ª·¨°³¨µ¤·∏µ¨ o«∏°¬§¬·¼ ¤±§º²²§ °²¬¶·∏µ¨
¦²±·¨±·¬± §µ¼¬±ª®¬¯±l ¥¤¶¨§²±·¬°¨ 2§¨ ¤¯¼ ±¨ ∏µ¤¯ ¨·º²µ®¬¶¶«²º± ¤¶ƒ¬ªqu1 ׫¨ ¶·µ∏¦·∏µ¨ ¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²± ²© °∏¯·¬2¬±³∏·¤±§
°∏¯·¬2²∏·³∏·¶¼¶·¨°¬±√²¯√¨ ¶©¬¬¬±ªµ¤±®o±¤°¨ ¼¯ §¨©¬±¬±ª µ ¤±§ ν¬±ktl oº«¬¦«º¤¶±²·§¬¶¦∏¶¶¨§¬± §¨·¤¬¯ ¥¨¦¤∏¶¨ ¬·º¤¶√¨ µ¼
¦²°³¯¬¦¤·¨§q¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ ³µ¤¦·¬¦¤¯ ¬¨³¨µ¬°¨ ±·ν º¤¶¨´ ∏¤¯ ·²u o µ º¤¶¤¯¶² ¨´ ∏¤¯ ·²u ¬± ktl ¬± °²§¨ ¬¯±ªoº«¬¦« º¤¶
¨´ ∏¬√¤¯ ±¨··²«¤√¨ { ¬±³∏·±²§¨¶¤±§t ²∏·³∏·±²§¨ q× °¨³¨µ¤·∏µ¨ ξt ¤±§«∏°¬§¬·¼ ξu º¨ µ¨ ·«¨ ¬±³∏·¶²©¶¼¶·¨°q ≤ ψ º¤¶·«¨
²∏·³∏·²©¶¼¶·¨°q ξtkκl ¤±§ ξukκl ¶«²º¨ §·«¨ ³µ¨¶¨±·¶·¤·¨q ξtkκp tl o, oξtkκp νl oξukκp tl o, oξukκp νl ¶«²º¨ §
·«¨ «¬¶·²µ¬¦¤¯ ¶·¤·¨ ²©¬±³∏·q ψkκp tl o,ψkκp µl ¶«²º¨ §·«¨ «¬¶·²µ¬¦¤¯ ¶·¤·¨ ²©²∏·³∏·q ψΝ º¤¶·«¨ ²∏·³∏·²©·«¨ ·¬°¨ 2§¨ ¤¯¼
±¨ ∏µ¤¯ ±¨·º²µ®q≥²·«¨ °²§¨¯²©§µ¼¬±ª¶¦«¨§∏¯¨¦²∏¯§¥¨ §¨¶¦µ¬¥¨§¤¶}
x| 第 tu期 张冬妍等 }干燥过程中木材含水率神经网络预测模型
ƒ¬ªqt §¨ ±·¬©¬¦¤·¬²± ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©
¶¨µ¬¨¶2³¤µ¤¯¯¨¯ °²§¨¯
ψΝkκl Φ≈ ξtkκl oξtkκ p tl o, oξtkκ p νl oξukκl oξukκ p tl o,
ξukκ p νl ~ψkκ p tl oψkκ p ul ,ψkκ p µl q kvl
3 Μοδελ οφ ωοοδ µοιστυρε χοντεντ πρεδιχτιον
• ¨¦¤µµ¬¨§²± ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ ¤±¤¯¼¶¨¶²©·«µ¨¨¶³¨¦¬¨¶} Φραξινυσ µανδσηυριχαo
Βετυλα πλατψπηψλλα ¤±§ Ξψλοσµα ραχεµοσυµ q §²º±¶¦¤¯ §¨¬±§∏¶·µ¬¤¯ §µ¼¬±ª ®¬¯±
º¬·«§¬°¨ ±¶¬²±¶²©t1{ ° ≅ t1z ° ≅ t1u ° º¤¶∏¶¨§¬±·«¬¶¶·∏§¼q±·«¨ ®¬¯±o·«¨
·¨°³¨µ¤·∏µ¨ o«∏°¬§¬·¼ ¤±§¤¬µ©¯²º ¶³¨ §¨ º¨ µ¨ ¦²±·µ²¯¯¨ §¥¼·«¨ «¨¤·2√¤¯√¨ o¶³µ¤¼2
√¤¯√¨ o ¨¯¬°¬±¤·¬±ª2§¤°³2√¤¯√¨ ¤±§ ·«¨ º¬±§2°¤¦«¬±¨ o µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q ׫¨ º¬±§
ƒ¬ªqu ׬° 2¨§¨ ¤¯¼ ±¨ ∏µ¤¯ ±¨ ·º²µ®¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±
©²µ§µ¼¬±ª¶¦«¨ §∏¯¨ °²§¨¯
¶³¨ §¨ º¤¶±²·¦²±¶¬§¨µ¨§¬±·«¬¶³¤³¨µ¥¨¦¤∏¶¨ ·«¨ °¤¦«¬±¨ µ¤±¬±©∏¯¯
¦¤µ¨ µ¨¤¯¯ ²¯±ªq±·«¬¶º¤¼oº²²§ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·¦¤± ¥¨ ¦²±·µ²¯¯¨ §
¥¼ µ¨ª∏¯¤·¬±ª·«¨ ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ¤±§·«¨ «∏°¬§¬·¼ ¬± ·«¨ ®¬¯±q ׫¨
°¨ ¤¶∏µ¬±ª ¨´ ∏¬³°¨ ±·¶ «¤§·º² ·¨°³¨µ¤·∏µ¨ ¶¨±¶²µ¶o·º² «∏°¬§¬·¼
¶¨±¶²µ¶¤±§¶¬¬ °²¬¶·∏µ¨ ¦²±·¨±·¶¨±¶²µ¶o ¤±§·«¨¶¨ º¨ µ¨ ∏¶¨§·²
ª¤·«¨µ·«¨ ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ §¤·¤¤··«¨ ±²µ°¤¯ µ∏±±¬±ª¶·¤·¨ ²©·«¨ ®¬¯±q
311 Εξπεριµεντ ανδ ρεσυλτσ οφ Φραξινυσ µανδσηυριχα
׫¨ ©¬µ¶· ¬¨³¨µ¬°¨ ±·¤¯ ¶³¨¦¬¨¶º¤¶ Φραξινυσ µανδσηυριχαqv|z
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²∏·³∏·²© Φραξινυσ µανδσηυριχα
y| 林 业 科 学 ww卷
312 Εξπεριµεντ ανδ ρεσυλτσ οφ Βετυλα πλατψπηψλλα
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313 Εξπεριµεντ ανδ ρεσυλτσ οφ Ξψλοσµα ραχεµοσυµ
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z| 第 tu期 张冬妍等 }干燥过程中木材含水率神经网络预测模型
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k责任编辑 石红青l
{| 林 业 科 学 ww卷