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融合信息融合聚类策略在锅炉燃烧系统中运用

收藏本文 2024-02-05 点赞:12358 浏览:48755 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:如何确保锅炉安全、经济运转,有效降低火电厂的发电成本是电厂亟待解决的不足。锅炉燃烧系统的制约水平对电厂运转的安全性和经济性影响很大,由此探讨锅炉燃烧系统的制约不足具有重要的论述和实际作用。本论文致力于探讨如何将信息融合聚类策略运用于锅炉燃烧系统的制约中,以而实现锅炉安全、经济运转,降低发电成本。本论文针对锅炉燃烧系统难以制约及燃烧历程变量众多聚类效果不理想等不足进行了深入探讨,具体探讨工作如下:首先,深入探讨多传感器信息融合的策略,同时对多传感器信息融合中的融合结构和功能结构进行了说明与设计,并对在系统中运用的ART2网络、BP网络工作算法进行了的探讨。通过对传感器信息融合策略、混合神经网络策略的探讨,提出了针对循环流化床锅炉(CFBB)燃烧历程的闭环制约系统。其次,探讨并给出了循环流化床锅炉燃烧系统的密相区、过渡区、稀相区的动态能量平衡方程、动态物料平衡方程、动态炭质量平衡方程、动态氧量平衡方程、蒸发区压力动态平衡方程。通过对燃烧系统中汽压、床温、含氧量、料层差压被控对象的现场动态响应曲线探讨,给出了汽压、床温、含氧量、料层差压在给煤量、一次风、二次风、料层厚度、燃烧率扰动下的数学模型及矩阵方程。再次,探讨了基于传感器信息融合和聚类浅析策略的锅炉制约不足。利用多传感器信息融合思想及混合神经网络对循环流化床锅炉探讨并设计了基于多传感器信息融合的锅炉燃烧历程聚类制约系统,以数据级、特点级到决策级进行了完整的数据融合,获得了对工况完整的描述,并根据每一类别所描述的历程行为特点,采取了相应的制约对策。仿真实验证明了本论文所设计的制约系统的有效性,尤其是在各种传感器失效的情况下,制约系统仍有令人满意的制约效果。最后,探讨了针对汽包煤粉锅炉中参数过多聚类效果不理想的不足,提出了基于自适应粒子群的模糊聚类算法并对锅炉中一次风、二次风、氧量、排烟温度等物理量进行模糊聚类,仿真实验表明该策略可以有效的克服FCM策略中对初始值敏感、容易陷入局部最小值带来的不足。关键词:流化床论文锅炉论文信息融合论文聚类融合制约论文混合神经网论文模糊聚类论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-21

    1.1 课题背景和作用11-12

    1.2 多传感器信息融合技术探讨近况12-15

    1.3 锅炉燃烧历程制约策略的探讨近况15-19

    1.3.1 PID 制约策略15-16

    1.3.2 先进制约论述在燃烧历程制约系统中的运用16-19

    1.4 本论文的主要探讨内容19-21

    第2章 多传感器信息融合与神经网络论述21-43

    2.1 多传感器信息融合论述21-23

    2.1.1 多传感器信息融合的一般概念与定义21-22

    2.1.2 多传感器信息融合原理22-23

    2.2 多传感器信息融合系统功能和结构模型23-27

    2.2.1 多传感器信息融合系统功能模型23-25

    2.2.2 多传感器信息融合的结构功能模型25-27

    2.3 多传感器信息融合闭环系统制约方式27-28

    2.4 多传感器信息融合闭环制约系统的性能28-30

    2.4.1 传感器子系统的构成与功能28-29

    2.4.2 数据融合子系统的构成与功能29

    2.4.3 决策子系统的构成与功能29-30

    2.5 神经网络30-39

    2.5.1 人工神经网络30-33

    2.5.2 ART2 网络33-35

    2.5.3 ART2 网络的数学模型与学习算法35-39

    2.6 BP 神经网络39-42

    2.6.1 BP 神经网络的结构39

    2.6.2 BP 神经网络的算法原理39-41

    2.6.3 BP 神经网络有着的不足41-42

    2.7 本章小结42-43

    第3章 循环流化床锅炉燃烧历程动态特性探讨43-62

    3.1 引言43

    3.2 CFBB 原理及特点43-45

    3.2.1 CFBB 的基本原理43-44

    3.2.2 CFBB 锅炉的结构与特点44-45

    3.3 燃烧制约系统的任务45-46

    3.4 CFBB 锅炉燃烧历程变量联系46

    3.5 循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性46-60

    3.5.1 目前我国的电力系统建模主要有 3 种途径:46-48

    3.5.2 动态能量平衡方程48-49

    3.5.3 动态物料平衡方程49

    3.5.4 动态炭质量平衡方程49

    3.5.5 动态氧量平衡方程49

    3.5.6 蒸发区压力动态平衡方程49-51

    3.5.7 汽压被控对象数学模型51-54

    3.5.8 床温被控对象数学模型54-56

    3.5.9 含氧量被控对象数学模型56-58

    3.5.10 料层差压被控对象数学模型58-60

    3.6 CFBB 燃烧历程被控对象数学模型矩阵方程60-61

    3.7 本章小结61-62

    第4章 基于多传感器信息融合的循环流化床锅炉煤量系统聚类制约探讨62-82

    4.1 循环流化床锅炉燃烧历程制约系统设计62-64

    4.3 基于信息融合混合神经网络的循环流化床锅炉煤量制约系统结构64-74

    4.3.1 传感器方式空间66

    4.3.2 输入信息空间66-68

    4.3.3 聚类融合空间68-69

    4.3.4 聚类融合系统设计中各权值和参数的选取69-70

    4.3.5 类别空间70-72

    4.3.6 制约对策空间72-73

    4.3.7 态势威胁空间73-74

    4.4 CFBB 煤量系统聚类融合制约仿真探讨74-81

    4.5 本章小结81-82

    第5章 新聚类策略在锅炉一些运转参数数据处理中的运用82-96

    5.1 数据聚类和聚类浅析82

    5.2 聚类策略的评价82-83

    5.2.1 聚类的准确度83

    5.2.2 聚类的同构度与异构度83

    5.3 C-均值算法83-84

    5.4 模糊 c-均值算法(FCM)84-85

    5.5 基于自适应粒子群算法的 FCM 敏感参数优化85-88

    5.5.1 粒子群优化( P S O)85-87

    5.5.2 自适应粒子群优化87-88

    5.6 基于 APSO 的聚类算法及其与 FCM 的结合(APFM)88-90

    5.7 实验结果及浅析90-95

    5.8 本章小结95-96

    结论96-98

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