收藏本站
《华北电力大学(北京)》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于PLS的建模与控制技术在热工过程中的应用研究

王勇  
【摘要】: 工业过程控制是通过对生产过程的描述、仿真、设计、控制和管理等方面问题的研究,以改善工艺操作、提高自动化水平、优化生产过程、加强生产管理为手段,最终达到提高生产效益、降低能源损耗、控制有害物排放等目标。目前,随着过程控制技术、计算机技术和其它相关技术的飞速发展,使我们更广泛地获得了过程中产生的大量数据。如果能有效地分析这些信息,就能为我们进一步控制目标的实现提供有益帮助。同时也存在过程变量众多、且具有高度非线性和时变性等难以克服的困难。本文以多变量统计过程控制和数据挖掘为理论,深入地研究了基于部分最小二乘(PLS)和相关方法,并将该方法引入到热工过程控制软测量建模及自适应控制中。论文的主要工作内容和研究成果包括: 将PLS算法和多元回归以及主元回归方法进行比较,验证了当数据存在相关性时,PLS算法和主元回归能够很好地解决相关性问题,然后通过一个简单的例子进行了验证。并进一步概要地推导出PLS算法具有更好的拟合性能的结论。 研究了递推PLS及其改进算法。以高斯核函数来处理数据的非线性,用聚类方法来自动选择高斯函数的参数,采用递推PLS来调整和更新模型。这样得到的模型即具有较好的非线性处理能力,又能随着工况的改变更新模型以适应过程的变化。针对火电厂辐射受热面污染形成机理不明晰、非线性强且有较大的时间间隔等难题,应用所提出的算法建立电站辐射受热面污染预测模型,并且通过实验检验了模型的有效性。 在递推PLS的基础上引入折息因子,得到了折息递推最小二乘算法(DRPLS)。并进一步与动态矩阵预测控制算法相结合,提出基于折息递推最小二乘的自适应控制算法。因为受各种因素影响,模型参数是时变的,通过DRPLS,对模型进行修正可以提高其精度。并应用该方法对某电厂主汽温控制进行了仿真试验,取得了较好的效果。 基于Mercer理论对核偏PLS引进了支持向量机来处理内部非线性问题。这样不仅考虑了数据外部的非线性关系,也考虑了输入和输出之间内部的非线性关系,从而使所提出的算法较之一般的非线性PLS算法有更强的非线性处理能力。将该方法应用于火电厂烟气飞灰含碳量软测量模型的建立,并通过实验验证了该算法具有较好的实用价值。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP273

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 闫正兵;内部热耦合空分塔的建模与优化研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 梁杰;基于数据的软测量建模方法研究及应用[D];杭州电子科技大学;2009年
2 王金芬;基于改进OPLS间歇过程监测、质量预测及异常变量追溯[D];东北大学;2009年
3 龚沛文;软测量技术及其在工业煤气化炉装置中的应用[D];杭州电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕太,罗伟民,王雷,朱孔有;国内燃煤电厂烟气脱硫现状与展望[J];东北电力学院学报;2000年02期
2 高亹;我国电力工业的展望[J];东南大学学报(自然科学版);2005年01期
3 阎维平,陈宝康,梁秀俊,叶学民,王礼,赵保国;电站锅炉回转式空气预热器积灰监测模型的研究[J];动力工程;2002年02期
4 陈宝康,阎维平,李宵飞;基于神经网络的电站锅炉辐射受热面污染监测[J];动力工程;2003年05期
5 杨景祺,戈黎红,凌荣生;超临界参数机组控制系统的特点及其控制策略[J];动力工程;2005年02期
6 武彬,沈幼庭;基于模糊神经网络的锅炉受热面积灰监测[J];发电设备;1999年03期
7 孟洁,王惠文,黄海军,苏建宁;基于核函数变换的PLS回归的非线性结构分析[J];系统工程;2004年10期
8 王广军,栾秀春;基于人工神经网络的电站锅炉受热面污染部位诊断[J];锅炉技术;2000年11期
9 陈宝康,阎维平,朱予东,高正阳,梁秀俊;燃煤电站锅炉对流受热面灰污层增长预测模型的研究[J];华北电力大学学报;2004年02期
10 宋凯,王海清,李平;折息递推PLS算法及其在橡胶混炼质量控制中的应用[J];化工学报;2004年06期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈宝康;电站锅炉受热面污染监测及优化吹灰的理论与实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
2 李春富;基于数据的软测量建模方法及其应用的研究[D];清华大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王娜娜;煤粉炉结渣在线监测与诊断技术探讨[J];安徽电力职工大学学报;2003年03期
2 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
3 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期
4 王尔丹;人群运动与密度估计技术研究[J];安全;2005年03期
5 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
6 程志强,崔玉芳;模型结构辨识的一种新方法[J];安阳师范学院学报;2001年02期
7 周德强;冯建中;;建筑物沉降预测的改进Verhulst模型研究[J];地下空间与工程学报;2011年01期
8 王立平;孔小梅;付梦印;王美玲;张甲文;姜明;;Temperature Drift Modeling of FOG Based on LS-WSVM[J];Journal of China Ordnance;2008年03期
9 王亮;胡静涛;;基于LS-SVM的光刻过程R2R预测控制方法[J];半导体技术;2012年06期
10 邓义祥;郑丙辉;雷坤;诸大宇;;水质模型参数识别与验证的探讨[J];环境科学与管理;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
3 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
4 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
5 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
6 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
7 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
8 许伟;基于进化算法的复杂化工过程智能建模方法及其应用[D];华东理工大学;2011年
9 郑立刚;煤粉射流的高温空气燃烧特性与燃煤锅炉低NO_x燃烧优化研究[D];浙江大学;2009年
10 吴锋;基于GPU并行计算的数值模拟与燃煤锅炉系统的优化研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
3 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 李海清;支持向量机在金融市场预测中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
7 李光远;基于在线聚类和最小二乘支持向量机的模糊建模方法研究[D];郑州大学;2010年
8 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
9 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
10 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常玉清,王小刚,王福利;基于多神经网络模型的软测量方法及应用[J];东北大学学报;2005年06期
2 贾润达;毛志忠;常玉清;;基于模糊基函数变换的PLS及其在软测量中的应用[J];东北大学学报(自然科学版);2009年02期
3 李现勇;孙永斌;李惠民;;国外IGCC项目发展现状概述[J];电力勘测设计;2009年03期
4 张伏生,汪鸿,韩悌,孙晓强,张振宇,曹进;基于偏最小二乘回归分析的短期负荷预测[J];电网技术;2003年03期
5 刘琼荪;张艳粉;;基于偏最小二乘的BP网络模型及其应用[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年07期
6 孟洁,王惠文,黄海军,苏建宁;基于核函数变换的PLS回归的非线性结构分析[J];系统工程;2004年10期
7 李廷勋,刘志刚;基于 PR 方程的气液相平衡计算[J];广东工业大学学报;1999年01期
8 刘载文,崔莉凤,祁国强,侯朝桢,刘太杰;SBR出水BOD值的RBF软测量法[J];中国给水排水;2004年05期
9 骞伟中,魏飞,汪展文,金涌,张吉瑞;低浓度丙烯和苯催化精馏合成异丙苯过程非平衡级模拟[J];高校化学工程学报;2001年02期
10 李勇,邵诚;软测量技术及其应用与发展[J];工业仪表与自动化装置;2005年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王寅;化工过程混合建模问题研究[D];浙江大学;2001年
2 王文清;聚苯乙烯工业装置的建模与优化[D];浙江大学;2004年
3 李志华;循环子空间回归建模和多智能体遗传优化[D];浙江大学;2003年
4 潘海天;数据挖掘技术在聚合过程建模与控制的应用研究[D];浙江大学;2003年
5 郭明;基于数据驱动的流程工业性能监控与故障诊断研究[D];浙江大学;2004年
6 张立炎;结合逻辑与规则的工业过程建模和优化控制的研究[D];浙江大学;2004年
7 李洁;非均相非平衡可压流动的建模与算法研究[D];国防科学技术大学;2004年
8 宋凯;基于PLS的统计质量监控研究与应用[D];浙江大学;2005年
9 朱燕飞;锌钡白回转窑煅烧过程智能建模研究[D];华南理工大学;2005年
10 李春富;基于数据的软测量建模方法及其应用的研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 梁林;基于非线性部分最小二乘的软测量建模方法研究[D];清华大学;2000年
2 汪小勇;基于多元统计投影方法的工业过程软测量技术研究[D];浙江大学;2004年
3 余浩;基于正交信号校正算法的近红外光谱预处理[D];浙江大学;2004年
4 董胜利;基于PLS/STATIS方法的间歇过程统计性能监控研究[D];浙江大学;2006年
5 朱孔伟;基于主元分析的电厂锅炉故障检测与诊断[D];东南大学;2006年
6 张先林;模糊多模型软测量及递推PLS算法研究[D];中国石油大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕太,罗伟民,王雷,朱孔有;国内燃煤电厂烟气脱硫现状与展望[J];东北电力学院学报;2000年02期
2 刘耀年,伏祥运,张文生,曾令全;基于模糊识别与模糊聚类理论的短期负荷预测[J];电工技术学报;2002年05期
3 张忠海,王庆铎,黄鲁斌;空冷汽轮发电机的技术发展与特点[J];大电机技术;2000年06期
4 周全,马果骏;下关发电厂LIFAC脱硫技术[J];电力环境保护;1995年02期
5 李绍箕;燃煤电厂简易烟气脱硫工艺的研究[J];电力环境保护;1996年01期
6 徐息,罗永禄,崔莲溪;论我国燃煤电厂脱硫技术的发展[J];电力环境保护;1997年02期
7 杨勤明;继往开来 再创辉煌──“八五”回顾与“九五”展望[J];电力建设;1996年01期
8 王道勇,双冠成;模糊识别在变压器故障诊断中的应用[J];电力自动化设备;1996年04期
9 王广军;章臣樾;柳志倩;;锅炉对流受热面最佳吹灰周期数学模型[J];东南大学学报;1989年04期
10 李永兴,陈春元,孙家庆;电站锅炉炉膛出口温度计算方法的研究与改进[J];动力工程;1992年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙浩;车载VLBI天线精确定位预测控制系统[J];上海交通大学学报;1996年04期
2 印建平,高峰;基于最优控制的新型非线性预测仿真研究[J];现代制造工程;2004年01期
3 史恩秀,黄玉美,史文浩;轮式移动机器人轨迹跟踪的预测控制[J];机械科学与技术;2004年10期
4 潘晨;肖健梅;;基于SVM的船舶动力定位系统预测控制[J];仪器仪表用户;2010年06期
5 张厚杼;;氨合成塔温度的最佳预测控制[J];化工自动化及仪表;1988年01期
6 王永骥,徐桂英,涂健;水轮发电机组l~∞范数性能指标预测控制[J];控制理论与应用;1991年04期
7 吕剑虹,陈来九;一种多变量连续时间预测控制方法[J];自动化学报;1995年02期
8 毛志忠;一种全局稳定的直接预测自适应控制器[J];信息与控制;1995年02期
9 彭辉,桂卫华;预测控制中逆矩阵的递推求解算法[J];中南工业大学学报(自然科学版);1997年04期
10 方斌,李仁,季幼章;关于预测控制的鲁棒性[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张峻;席裕庚;;输入受限时预测控制的一种简易算法[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
2 薛云灿;胡树棠;;专家模型算法控制的进一步研究[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
3 毛志忠;陈晓峰;;一种简化的预测控制算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
4 任作新;;一种预测控制新算法[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
5 刘晓华;;一类双线性加权自适应预测控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
6 曹明;王慧;刘宝坤;;一种基于NN模型的预测控制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
7 任作新;;智能预测温度调节器[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
8 周江扬;黄文胜;童琪波;;一种基于神经网络的预测控制[A];1995年中国控制会议论文集(下)[C];1995年
9 刘兵;徐立鸿;冯纯伯;;连续系统预测控制[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
10 杨健;恽为民;席裕庚;张钟俊;;改进遗传算法及在优化控制中的应用[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 谢辉 通讯员 王文坡;翅膀断了,也要飞[N];保定日报;2006年
2 记者 朱振国通讯员 吴素华;华北电力大学育人“重实践、强能力”[N];光明日报;2007年
3 赵栋陈华 仇必鳌;构筑“大电力”学科体系[N];中国电力报;2007年
4 吴素华;华北电力大学:新增风能动力等专业[N];中国教育报;2007年
5 赵凤华;华北电力大学45年培养7万人才[N];科技日报;2003年
6 记者 王渊通讯员 张朝辉 宋涛;国内首家可再生能源学院在华北电力大学成立[N];河北经济日报;2007年
7 王新红;我区与华北电力大学签署战略合作框架协议[N];新疆日报(汉);2008年
8 记者 丰捷;教育部与七大电力企业共建华北电力大学[N];光明日报;2003年
9 ;华北电力大学校园里的“洋博士军团”[N];科技日报;2003年
10 记者丁伟;华北电力大学整体划转教育部管理[N];人民日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王勇;基于PLS的建模与控制技术在热工过程中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
2 魏晋宏;预测控制在工业生产过程中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
3 李姝;基于预测控制的汽油发动机怠速控制方法研究[D];吉林大学;2010年
4 安爱民;基于预测控制的先进过程控制技术研究[D];兰州理工大学;2010年
5 罗秋滨;一类非线性系统预测控制中的建模问题[D];哈尔滨工业大学;2008年
6 何召兰;几类切换系统的滑模控制[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 魏纳新;水面舰艇在高海情下的横摇运动姿态控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
9 李丽娟;最小二乘支持向量机建模及预测控制算法研究[D];浙江大学;2008年
10 潘天红;基于局部学习策略的非线性系统多模型建模与控制[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张春慧;预测控制算法及其在热工系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2007年
2 李湘君;智能预测控制算法及其应用研究[D];南京工业大学;2004年
3 李建民;AUV水下回收预测与协调控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郄程飞;室内温控系统的预测控制研究[D];燕山大学;2011年
5 陈凯;基于智能算法的双进双出钢球磨煤机建模与优化控制[D];沈阳工业大学;2008年
6 李晓燕;预测控制在非最小相位系统中的应用[D];华北电力大学(河北);2010年
7 贾晓波;线性时滞系统的预测控制[D];中国海洋大学;2003年
8 撒继铭;预测控制在工业窑炉温度控制中的应用研究[D];武汉理工大学;2002年
9 滕海涛;主动队列管理的优化与预测控制算法设计[D];大连理工大学;2005年
10 杨黎峰;基于神经网络预测控制的水源热泵控制系统研究[D];北方工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026