計(jì)算智能及其在熱工系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、熱力發(fā)電廠作為電力生產(chǎn)企業(yè)，不僅生產(chǎn)過程復(fù)雜，而且對(duì)于生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，對(duì)生產(chǎn)過程的控制品質(zhì)要求都較高。但是，由于現(xiàn)代熱力發(fā)電設(shè)備向著大容量，高參數(shù)的方向發(fā)展，機(jī)組設(shè)備越來越復(fù)雜，一些設(shè)備的具體特性很難用數(shù)據(jù)模型描述出來或者其特性隨著機(jī)組工況的變化會(huì)發(fā)生變化，傳統(tǒng)的控制方法在很多情況下無法有效地應(yīng)用于生產(chǎn)。計(jì)算智能是人們從生物進(jìn)化機(jī)理和一些物理現(xiàn)象中受到啟發(fā)，提出的許多用以解決復(fù)雜優(yōu)化問題的新方法，因其高效的優(yōu)化性能、無需問題特殊信

2、息等優(yōu)點(diǎn)，受到各領(lǐng)域廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。因此，對(duì)計(jì)算智能進(jìn)行研究并把它們應(yīng)用于發(fā)電廠的熱工系統(tǒng)中，具有理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文在研究BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)算法以及加入動(dòng)量項(xiàng)的改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上，將RPROP算法應(yīng)用于BP網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值修改。在研究了RBF標(biāo)準(zhǔn)算法的基礎(chǔ)上，對(duì)OLS算法進(jìn)行了介紹并進(jìn)行了仿真研究；設(shè)計(jì)了基于CMAC網(wǎng)絡(luò)的PID—CMAC復(fù)合控制策略；在研究改進(jìn)的Elman網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出了一種新型的動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)—HIO

3、CDRN網(wǎng)絡(luò)。 本文提出了基于混沌優(yōu)化策略和RPROP的融合算法，該算法在一定程度上能夠克服神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“局部極小”問題。在研究標(biāo)準(zhǔn)PSO算法的基礎(chǔ)上，引入動(dòng)態(tài)變量區(qū)間和重新啟動(dòng)策略，并將這一新型PSO算法應(yīng)用于電廠主汽溫控制系統(tǒng)PID控制器參數(shù)優(yōu)化。本文還提出了一種新型的熱工對(duì)象辨識(shí)方法—基于PSO和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)辨識(shí)方法，該方法能大大提高辨識(shí)速度和提高辨識(shí)模型的泛化能力。 在研究標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的基礎(chǔ)上，提出了采用新

4、的適應(yīng)度函數(shù)的自適應(yīng)遺傳算法。提出的模糊量子遺傳算法，通過引入模糊計(jì)算，有效地克服了量子遺傳算法中旋轉(zhuǎn)變異角相對(duì)固定的缺點(diǎn)，提高了量子遺傳算法的計(jì)算精度和收斂速度。本文將模糊量子遺傳算法應(yīng)用于熱工過程辨識(shí)，并設(shè)計(jì)了熱工過程模型辨識(shí)程序，具有良好的通用性。 設(shè)計(jì)了單神經(jīng)元神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，并將該算法編制成DCS的控制算法模塊，在算法模塊的設(shè)計(jì)中考慮了手自動(dòng)無擾切換問題。文章還將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于內(nèi)?？刂坪皖A(yù)測控制并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制方

5、案。本文設(shè)計(jì)了基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆模型的干擾觀測器，該觀測器和PID—CMAC復(fù)合控制策略相結(jié)合，大大提高了系統(tǒng)的控制品質(zhì)和抗干擾能力。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法應(yīng)用于燃燒系統(tǒng)優(yōu)化，優(yōu)化后的燃燒系統(tǒng)氮氧化物排量明顯降低。 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有： 1．提出一種新型動(dòng)態(tài)遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(HIOCDRN網(wǎng)絡(luò))： 2．提出混沌優(yōu)化和RPROP相融合的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法； 3．改進(jìn)PSO算法并設(shè)計(jì)了PSO算法與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相融