本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)據(jù)與模型遷移的離心壓縮機(jī)快速建模方法研究

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【摘要】：離心壓縮機(jī)作為CCPP(Combined Cycle Power Plant,CCPP)煤氣系統(tǒng)中的核心部件,其運(yùn)行狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行。在實(shí)際生產(chǎn)中,離心壓縮機(jī)容易受前段煉鋼/鐵工藝的影響,煤氣流量、壓力和溫度等波動(dòng)較大,壓縮機(jī)常常處于變工況的運(yùn)行狀態(tài),其輸出特性會(huì)發(fā)生一定的漂移。為了防止壓縮機(jī)陷入喘振等不穩(wěn)定工況,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化控制尤為重要。而壓縮機(jī)的優(yōu)化控制是以其性能的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)為前提的,因此研究壓縮機(jī)的快速建模方法具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。本文以CCPP煤氣系統(tǒng)中的離心壓縮機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)現(xiàn)有壓縮機(jī)建模方法存在的模型開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)和效率低等問(wèn)題,首次將遷移建模的思想應(yīng)用到新壓縮機(jī)模型的開(kāi)發(fā)中。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)首先對(duì)離心壓縮機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成和物理特性進(jìn)行了深入研究,并利用能量守恒和質(zhì)量守恒等定律建立起壓縮機(jī)的機(jī)理模型;然后在此基礎(chǔ)上模擬得到兩臺(tái)不同規(guī)格卻又存在一定相似性的離心壓縮機(jī)模型。通過(guò)分析壓縮過(guò)程之間的相似性和模型遷移的可行性,為壓縮機(jī)的遷移建模研究奠定基礎(chǔ)。(2)基于壓縮過(guò)程之間的家族相似性,提出了一種基于支持向量機(jī)(Support Vector Mechine,SVM)的新壓縮機(jī)遷移建模策略。該策略充分提取原有壓縮機(jī)模型中的有用信息,首先將原有壓縮機(jī)模型的輸出作為新壓縮機(jī)模型的附加輸入,之后結(jié)合少量的新壓縮機(jī)數(shù)據(jù)樣本來(lái)彌補(bǔ)壓縮過(guò)程之間的差異,并利用SVM算法來(lái)快速地建立起新壓縮機(jī)的模型。最后將所建遷移模型與SVM模型的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行對(duì)比分析,仿真結(jié)果表明,在少量的數(shù)據(jù)樣本情況下,遷移模型具有較高的預(yù)測(cè)精度和可靠性。(3)針對(duì)基于SVM的遷移建模策略存在的局限性問(wèn)題,比如在采集新壓縮機(jī)的數(shù)據(jù)樣本時(shí)存在一定的主觀性,以及未能考慮到實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的最少次數(shù)等,采用了一種基于貝葉斯的遷移建模策略來(lái)快速地建立新壓縮機(jī)的模型。該策略首先對(duì)原有壓縮機(jī)的高斯過(guò)程模型進(jìn)行尺度-偏差遷移調(diào)整,從而獲得新遷移模型;然后基于新壓縮機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用貝葉斯進(jìn)行新遷移模型的參數(shù)估計(jì),并通過(guò)序貫算法來(lái)迭代改進(jìn)新遷移模型的參數(shù)估計(jì),直至其滿足所設(shè)定的停止規(guī)則。最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了其可行性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF083.4;TH452

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1212336