基于最優(yōu)化算法的輻射測溫仿真研究
發(fā)布時間:2021-04-06 07:39
如今中國工業(yè)制造業(yè)等行業(yè)快速崛起,火焰燃燒的溫度作為一個反映物質(zhì)的燃燒進程至關(guān)重要的參數(shù)。只有測量出準(zhǔn)確的溫度值才能方便解決后續(xù)問題。對大型的鍋爐燃燒而言,鍋爐內(nèi)壁的耐熱材料的選擇也是由鍋爐內(nèi)的溫度場確定,只有通過對溫度的實時準(zhǔn)確檢測才能對燃燒過程中的一些參數(shù)進行優(yōu)化,從而提高燃料的的燃燒效率。在燃燒進程中避免不了熱輻射問題,利用多光譜分析的方法是解決熱輻射問題的最基本的方法。由于在實際燃燒的情況下,材料的光譜發(fā)射率是未知的。因此本文研究的主要目的是通過找到一種方法,在不假設(shè)發(fā)射率模型的情況下,求解出目標(biāo)溫度值。本文主要研究多光譜輻射測溫技術(shù)。以普朗克輻射定律為基礎(chǔ),建立參考溫度的數(shù)學(xué)模型,提出梯度下降法和迭代算法兩種優(yōu)化方法利用Matlab軟件對數(shù)據(jù)進行處理。本文通過對六種不同發(fā)射率趨勢的材料模型進行仿真,通過算法找到滿足六種材料模型趨勢的發(fā)射率,利用所建立的參考溫度模型進行求算目標(biāo)的溫度。仿真實驗表明通過優(yōu)化算法可以找到滿足條件的發(fā)射率,求解出的目標(biāo)溫度和真溫之間的誤差在20k以內(nèi)。通過仿真數(shù)據(jù)表明兩種算法在解決多光譜輻射測溫的問題上具備可行性,然后對兩種算法在加入噪聲后進行仿真,...
【文章來源】:湖北師范大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
24那么返回值一定是小于初始精度值的即"F<F,此時兩者差值為"FFF,此時把初始截止條件重新賦值為12FF進行運算,如果再次運行后的返回值仍然小于更換后的值,那么以此類推進行迭代更換(本文設(shè)定最大迭代次數(shù)為5次)直至尋求到最優(yōu)解為止,此時計算出的溫度值和發(fā)射率就會更為精確和快速。算法流程圖如下圖3.2所示:圖3.2算法系統(tǒng)流程圖下面以具體的模型A為代表,闡述算法過程如下:(1)在黑體溫度設(shè)為1600K(參考溫度)時,已知黑體發(fā)射率為1,利用高溫計對黑體各個通道的電壓進行測量得到各個通道的電壓值biV。(2)在模型A溫度為1800K處利用高溫計對黑體各個通道的電壓進行測量得到各個通道的電壓值iV。把1biiVV做為已知測量值進行算法運算初始數(shù)據(jù)。結(jié)果如表3.1所示。(3)利用計算機在(0,1)之間隨機選取一組數(shù)據(jù)做為1i的值,同時利用式子(3.2-4)計算1iT。
模型A無擾動時的兩種算法反演仿真
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國消費中長期發(fā)展趨勢及能源環(huán)境效應(yīng)研究[J]. 溫志超,李繼峰,祝寶良. 中國環(huán)境管理. 2020(01)
[2]渦輪燃氣發(fā)電機出口PT事故分析[J]. 任傳波. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(13)
[3]基于投影式背景紋影技術(shù)的火焰溫度場測量儀設(shè)計[J]. 張正賀,黃貞,陳汝婷,薛曉惠,嚴(yán)春暉,黃恒烽,李棟宇. 激光與光電子學(xué)進展. 2019(05)
[4]基于梯度投影法的火焰溫度測量技術(shù)研究[J]. 郭廣廓,王振興,崔雙龍,孫曉剛,邢鍵. 紅外技術(shù). 2018(07)
[5]航空航天燃氣渦輪發(fā)動機用起/發(fā)電機技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 陳強,卓亮. 飛航導(dǎo)彈. 2017(12)
[6]基于發(fā)射率溫差模型的多光譜輻射測溫理論研究[J]. 張福才,孫曉剛,孫博君,于晨濤. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(09)
[7]全息干涉技術(shù)測量酒精燈火焰溫度場分布[J]. 劉國強,王慕冰,苗明川,熊暢. 物理與工程. 2017(S1)
[8]基于發(fā)射率偏差約束的多光譜真溫反演算法[J]. 顧偉宏,馬召,邢鍵,李明,宋文龍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(08)
[9]基于光譜發(fā)射率函數(shù)基形式不變的輻射測溫技術(shù)[J]. 朱澤忠,沈華,王念,朱日宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(03)
[10]航空煤油池火脈動頻率試驗研究[J]. 江平. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(04)
博士論文
[1]航空煤油表面火焰脈動及表面流特性研究[D]. 郭進.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]多光譜輻射測溫技術(shù)研究[D]. 戴景民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1995
碩士論文
[1]基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的音樂推薦算法的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張晨.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于改進多目標(biāo)優(yōu)化算法在多光譜測溫中的研究[D]. 遲源.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[3]基于CCD圖像傳感器的高溫溫度場非接觸軟測量研究[D]. 孫元.中南大學(xué) 2007
[4]非接觸式高分辨率溫度場激光散斑傳感方法初探[D]. 李強.華中科技大學(xué) 2007
[5]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的爐膛火焰檢測系統(tǒng)[D]. 呂鳳鳴.華北電力大學(xué)(北京) 2005
本文編號:3121058
【文章來源】:湖北師范大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:48 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
24那么返回值一定是小于初始精度值的即"F<F,此時兩者差值為"FFF,此時把初始截止條件重新賦值為12FF進行運算,如果再次運行后的返回值仍然小于更換后的值,那么以此類推進行迭代更換(本文設(shè)定最大迭代次數(shù)為5次)直至尋求到最優(yōu)解為止,此時計算出的溫度值和發(fā)射率就會更為精確和快速。算法流程圖如下圖3.2所示:圖3.2算法系統(tǒng)流程圖下面以具體的模型A為代表,闡述算法過程如下:(1)在黑體溫度設(shè)為1600K(參考溫度)時,已知黑體發(fā)射率為1,利用高溫計對黑體各個通道的電壓進行測量得到各個通道的電壓值biV。(2)在模型A溫度為1800K處利用高溫計對黑體各個通道的電壓進行測量得到各個通道的電壓值iV。把1biiVV做為已知測量值進行算法運算初始數(shù)據(jù)。結(jié)果如表3.1所示。(3)利用計算機在(0,1)之間隨機選取一組數(shù)據(jù)做為1i的值,同時利用式子(3.2-4)計算1iT。
模型A無擾動時的兩種算法反演仿真
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國消費中長期發(fā)展趨勢及能源環(huán)境效應(yīng)研究[J]. 溫志超,李繼峰,祝寶良. 中國環(huán)境管理. 2020(01)
[2]渦輪燃氣發(fā)電機出口PT事故分析[J]. 任傳波. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2019(13)
[3]基于投影式背景紋影技術(shù)的火焰溫度場測量儀設(shè)計[J]. 張正賀,黃貞,陳汝婷,薛曉惠,嚴(yán)春暉,黃恒烽,李棟宇. 激光與光電子學(xué)進展. 2019(05)
[4]基于梯度投影法的火焰溫度測量技術(shù)研究[J]. 郭廣廓,王振興,崔雙龍,孫曉剛,邢鍵. 紅外技術(shù). 2018(07)
[5]航空航天燃氣渦輪發(fā)動機用起/發(fā)電機技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 陳強,卓亮. 飛航導(dǎo)彈. 2017(12)
[6]基于發(fā)射率溫差模型的多光譜輻射測溫理論研究[J]. 張福才,孫曉剛,孫博君,于晨濤. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(09)
[7]全息干涉技術(shù)測量酒精燈火焰溫度場分布[J]. 劉國強,王慕冰,苗明川,熊暢. 物理與工程. 2017(S1)
[8]基于發(fā)射率偏差約束的多光譜真溫反演算法[J]. 顧偉宏,馬召,邢鍵,李明,宋文龍. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(08)
[9]基于光譜發(fā)射率函數(shù)基形式不變的輻射測溫技術(shù)[J]. 朱澤忠,沈華,王念,朱日宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(03)
[10]航空煤油池火脈動頻率試驗研究[J]. 江平. 安全與環(huán)境學(xué)報. 2016(04)
博士論文
[1]航空煤油表面火焰脈動及表面流特性研究[D]. 郭進.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]多光譜輻射測溫技術(shù)研究[D]. 戴景民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1995
碩士論文
[1]基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)的音樂推薦算法的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 張晨.華中科技大學(xué) 2019
[2]基于改進多目標(biāo)優(yōu)化算法在多光譜測溫中的研究[D]. 遲源.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[3]基于CCD圖像傳感器的高溫溫度場非接觸軟測量研究[D]. 孫元.中南大學(xué) 2007
[4]非接觸式高分辨率溫度場激光散斑傳感方法初探[D]. 李強.華中科技大學(xué) 2007
[5]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的爐膛火焰檢測系統(tǒng)[D]. 呂鳳鳴.華北電力大學(xué)(北京) 2005
本文編號:3121058
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yysx/3121058.html
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