本文關(guān)鍵詞：超聲波式熱量表溫度補(bǔ)償算法的研究

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【摘要】：隨著我國供熱體制的深化改革,超聲波式熱量表在供熱計量收費中起到了舉足輕重的作用。超聲波式熱量表采用超聲檢測技術(shù)計量供熱流量,在流量計量基礎(chǔ)上計算和顯示出流量在熱交換系統(tǒng)中釋放的熱能。因此,流量計量是決定超聲波式熱量表計量精確度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但在實際應(yīng)用中,受載熱流體溫度的影響流量計量存在不可忽視的誤差。目前,國內(nèi)外超聲波式熱量表普遍采用查表修正算法改善溫度對流量計量的影響,但經(jīng)過補(bǔ)償后流量計量誤差仍然較大,計量精確度難以達(dá)到2級表標(biāo)準(zhǔn)。針對上述問題,本文在分析了溫度對DN20超聲波式熱量表流量計量影響的基礎(chǔ)上,提出了基于LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補(bǔ)償算法,降低了溫度對流量計量精確度的影響。本文主要研究內(nèi)容如下:首先,根據(jù)《熱量表》(CJ128-2007)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在課題組設(shè)計的DN20戶用超聲波式熱量表硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行了軟件設(shè)計,實現(xiàn)了溫度、流量、熱量等信息的計算、實時顯示和存儲等功能。同時,進(jìn)行了流量檢定實驗。實驗表明,超聲波式熱量表流量計量精確度受溫度影響明顯,流量計量存在非線性誤差。其次,針對流量計量相對誤差受溫度影響波動性強(qiáng)和小口徑流量計量誤差具有非線性特點,設(shè)計和實現(xiàn)了LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補(bǔ)償算法。LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用最速下降與牛頓-高斯法相結(jié)合的學(xué)習(xí)法則,對含有流量計量信息的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),建立了溫度與流量間的非線性映射關(guān)系。仿真表明,LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補(bǔ)償算法能夠融合和預(yù)測所有實驗數(shù)據(jù),具有準(zhǔn)確的泛化能力。最后,為驗證LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補(bǔ)償算法的實用性和穩(wěn)定性,將該算法移植入超聲波式熱量表內(nèi)進(jìn)行實驗。實驗表明,相比現(xiàn)有查表修正算法,LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)溫度補(bǔ)償算法能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測各溫度下的流量計量值,有效抑制了溫度對流量計量精確度的影響。理論分析和實驗研究表明,本文設(shè)計的基于LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補(bǔ)償算法補(bǔ)償性能穩(wěn)定,達(dá)到了2級表標(biāo)準(zhǔn),具有較強(qiáng)的流量校正能力和較高的工程應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：超聲波式熱量表 流量計量 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 溫度補(bǔ)償
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH814
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-13
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要研究內(nèi)容12-13
• 第2章 硬件基礎(chǔ)及計量原理13-27
• 2.1 總體構(gòu)成13-14
• 2.1.1 溫度傳感器13-14
• 2.1.2 超聲波流量傳感器14
• 2.1.3 電子積算儀14
• 2.2 硬件結(jié)構(gòu)14-17
• 2.2.1 溫度采集模塊15-16
• 2.2.2 超聲波信號控制模塊16-17
• 2.2.3 通信模塊17
• 2.3 熱量計量原理17-20
• 2.4 流量計量原理20-26
• 2.4.1 時差法流量計量20-22
• 2.4.2 流量計量影響因素分析22-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 軟件設(shè)計與實驗分析27-44
• 3.1 軟件構(gòu)成27
• 3.2 主程序27-30
• 3.2.1 設(shè)置初始化28-29
• 3.2.2 計算子程序29-30
• 3.3 中斷程序30-37
• 3.3.1 流量測量模塊30-34
• 3.3.2 溫度測量模塊34-35
• 3.3.3 按鍵及菜單顯示模塊35-36
• 3.3.4 掉電數(shù)據(jù)保護(hù)模塊36-37
• 3.4 流量檢定實驗與分析37-43
• 3.4.1 檢定設(shè)備37-39
• 3.4.2 檢定原理39-40
• 3.4.3 檢定方案40-41
• 3.4.4 實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)分析41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 第4章 流量計量的溫度補(bǔ)償算法44-59
• 4.1 流量計量補(bǔ)償概況44
• 4.2 查表修正算法44-46
• 4.2.1 查表修正原理44-46
• 4.2.2 查表修正算法仿真與分析46
• 4.3 基于LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度補(bǔ)償算法46-58
• 4.3.1 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理47-50
• 4.3.2 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計50-53
• 4.3.3 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與仿真分析53-58
• 4.4 兩種補(bǔ)償算法對比及分析58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 實驗驗證與數(shù)據(jù)分析59-66
• 5.1 補(bǔ)償算法移植59-60
• 5.2 實驗驗證方案60-61
• 5.3 實驗結(jié)果及分析61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 附表1 不同溫度下流量檢定實驗數(shù)據(jù)71-73
• 附表2 查表修正算法校正值73-74
• 附表3 查表修正算法仿真實驗數(shù)據(jù)74-76
• 附表4 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)仿真實驗數(shù)據(jù)76-78
• 附表5 查表修正算法補(bǔ)償后驗證實驗數(shù)據(jù)78-79
• 附表6 LMBP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償后驗證實驗數(shù)據(jù)79-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果80-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：1081577