發(fā)布時間：2020-06-08 10:36

【摘要】：離心壓縮機作為現(xiàn)代工業(yè)能量轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備,廣泛的應(yīng)用于石油石化、冶金礦業(yè)、通風(fēng)制冷等行業(yè),保障其安全穩(wěn)定、經(jīng)濟高效的運行一直是現(xiàn)代工業(yè)追求的目標(biāo)。然而,在實際生產(chǎn)中,離心壓縮機的運行狀態(tài)極易受到工況波動,流體介質(zhì)等影響,對其運行狀態(tài)的優(yōu)化與控制就顯得尤為重要。而運行狀態(tài)優(yōu)化控制的基礎(chǔ)是準(zhǔn)確可靠的性能預(yù)測模型,因此,研究快速建立準(zhǔn)確可靠的離心壓縮機性能預(yù)測模型具有重要的理論研究和社會經(jīng)濟價值。本文以復(fù)雜工業(yè)過程大型高耗能離心壓縮機為研究對象。針對新壓縮機運行時間短,建模數(shù)據(jù)不足,難以準(zhǔn)確建立性能預(yù)測模型等問題,基于遷移已有相似過程信息輔助新過程建模的思想,綜合考慮模型遷移、貝葉斯模型平均,多任務(wù)最小二乘支持向量機等技術(shù),研究了離心壓縮機的遷移建模方法。分別提出了基于多模型遷移策略的離心壓縮機低成本建模方法和基于多任務(wù)學(xué)習(xí)的多離心壓縮機Joint建模方法。本文主要研究內(nèi)容包括:(1)離心壓縮機性能分析。在已有研究成果的基礎(chǔ)上,對離心壓縮機的運行機理進行分析,建立了離心壓縮機性能預(yù)測機理模型。在此基礎(chǔ)上,分析了離心壓縮機的性能影響因素,為后續(xù)章節(jié)的方法研究與驗證奠定了基礎(chǔ)。(2)基于多模型遷移策略的離心壓縮機低成本建模方法。兩臺相似離心壓縮機之間的模型遷移并不能充分的利用相似離心壓縮機之間潛在的有用建模信息,造成壓縮機建模成本高、周期長。針對這些問題,提出了基于多模型遷移策略的離心壓縮機低成本建模方法。該方法首先確定多個已有相似離心壓縮機模型并采集新壓縮機初始建模數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,通過多模型遷移策略充分挖掘多個相似離心壓縮機模型中的有用信息,幫助新壓縮機快速建立準(zhǔn)確的性能預(yù)測模型。同時結(jié)合貝葉斯模型平均,嵌套拉丁超立方等算法保證建模所需數(shù)據(jù)最少,進一步降低建模成本。最后,通過仿真實驗驗證了所提方法的有效性。(3)基于多任務(wù)學(xué)習(xí)的多離心壓縮機Joint建模方法。針對多個相似離心壓縮機的建模需求,相互獨立建模的方式忽略了建模任務(wù)之間的共性關(guān)系同樣會造成建模成本高、效率低等問題。為此,提出了基于多任務(wù)學(xué)習(xí)的多離心壓縮機Joint建模方法。該方法將待建模離心壓縮機模型看作共性特征與獨有特征兩部分。根據(jù)相似壓縮機建模任務(wù)的相關(guān)性,在多任務(wù)學(xué)習(xí)機制下,利用相似壓縮機的建模信息學(xué)習(xí)共性特征,同時結(jié)合少部分待建模壓縮機數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)獨有特征,將二者組合完成多離心壓縮機的建模。該方法的本質(zhì)是綜合利用相似離心壓縮機的共性特征信息作為偏置信號以提高待建模壓縮機模型的精度。仿真實驗表明,所提方法可以實現(xiàn)多個相似離心壓縮機聯(lián)合建模,提高建模效率,降低建模成本。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH452;TP181

【參考文獻】

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本文編號：2702955