大数据背景下大型工业用多级离心压缩机建模及其应用
作者：褚菲等著
出版时间： 2018年版
内容简介
《大数据背景下大型工业用多级离心压缩机建模及其应用》为大数据背景下大型工业用多级离心压缩机的建模方法提供了较为完整的理论框架。第1章概述了工业大数据的机遇和挑战、离心压缩机的工业应用及其建模研究现状。第2章介绍了离心压缩机的工作原理和典型结构、离心压缩机与管网联合运行以及离心压缩机的性能曲线。第3章和第4章分别介绍了离心压缩机的机理模型建模方法和混合模型的结构。第5章介绍了基于多元统计回归技术的离心压缩机出口参数建模与预测方法。第6章介绍了基于人工神经网络的离心压缩机出口参数建模与预测方法。第7章介绍了离心压缩机的防喘控制模型及其在联合循环发电机组上的应用。
目录
目录
前言
1 绪论 1
1.1 工业大数据的机遇与挑战 1
1.2 离心压缩机的工业应用 2
1.3 离心压缩机建模研究现状 5
参考文献 7
2 离心压缩机的工作原理、性能曲线和运行 10
2.1 离心压缩机的工作原理与结构组成 10
2.2 离心压缩机性能曲线 11
2.3 压缩机与管网联合运行 13
2.4 旋转失速和喘振 15
2.4.1 旋转失速 15
2.4.2 喘振 17
2.4.3 阻塞 19
参考文献 20
3 离心压缩机的机理模型及参数分析 21
3.1 单级离心压缩机模型 21
3.1.1 叶轮进出口气流速度分析 21
3.1.2 级中的能量损失 22
3.1.3 离心压缩机效率 29
3.1.4 阻滞 32
3.1.5 能量传递与压力升高 32
3.1.6 离心压缩机出口温度 33
3.1.7 离心压缩机机理模型 34
3.1.8 离心压缩机单级模型的仿真及入口参数的影响 34
3.2 多级离心压缩机模型 40
3.3 机理模型参数辨识 45
3.3.1 遗传算法 45
3.3.2 参数辨识 52
3.3.3 参数分析 56
3.3.4 遗传算法的设计 60
3.3.5 仿真分析 61
参考文献 63
4 离心压缩机混合模型 65
4.1 混合模型的结构 66
4.1.1 并联混合建模 67
4.1.2 串联混合建模 68
4.1.3 串并联混合建模 68
4.2 基于多层前向神经网络的离心压缩机混合模型 69
4.2.1 多层前向神经网络基本原理 69
4.2.2 混合模型的实现 76
4.3 应用研究 79
4.3.1 数据准备 79
4.3.2 模型验证 81
参考文献 87
5 基于多元统计回归技术的离心压缩机建模 89
5.1 鲁棒PLS方法 90
5.1.1 PLS方法基本原理 91
5.1.2 潜变量个数的确定 93
5.1.3 鲁棒PLS方法基本原理 95
5.2 基于非线性鲁棒PLS方法的离心压缩机建模方法研究 96
5.2.1 模糊系统结构描述 96
5.2.2 建模方法 98
5.2.3 数值仿真 103
5.2.4 应用研究 106
5.3 核偏最小二乘方法 107
5.3.1 核方法基本原理 108
5.3.2 KPLS方法基本原理 111
5.4 基于KPLS方法的离心压缩机出口参数预测 113
5.4.1 基于KPLS方法的性能预测方法 114
5.4.2 离心压缩机出口参数预测研究 115
参考文献 120
6 基于人工神经网络的离心压缩机建模 124
6.1 基于BP神经网络的离心压缩机建模 125
6.1.1 BP神经网络的基本原理 126
6.1.2 基于PSO的BP神经网络模型优化 127
6.1.3 应用研究 132
6.2 基于RBF神经网络的离心压缩机建模 137
6.2.1 RBF神经网络的基本原理 138
6.2.2 基于RBF神经网络的离心压缩机出口参数预测 142
6.2.3 应用研究 143
6.3 基于OS-ELM神经网络的离心压缩机建模 144
6.3.1 OS-ELM神经网络的基本原理 145
6.3.2 基于OS-ELM神经网络的离心压缩机出口参数预测 150
6.3.3 应用研究 152
参考文献 154
7 离心压缩机防喘控制模型及其应用 156
7.1 CCPP概述 156
7.1.1 CCPP在钢厂中的应用 158
7.1.2 钢厂备用电厂CCPP的组成和工艺流程 159
7.1.3 钢厂备用电厂CCPP运行的特殊问题 162
7.2 炼铁富余煤气热力性质在线计算方法 163
7.2.1 湿煤气热力学性质分析 164
7.2.2 湿煤气热力学性质的通用计算公式 166
7.2.3 湿煤气热力学性质简捷计算方法 168
7.3 离心压缩机防喘控制策略 169
7.3.1 离心压缩机防喘控制方法概述 170
7.3.2 压缩机防喘策略的研究 173
7.3.3 基于离心压缩机系统模型的防喘控制策略仿真研究 176
7.4 离心压缩机防喘模型在工业中的应用案例 180
7.4.1 系统硬件结构及主要功能 180
7.4.2 系统数据交换 181
7.4.3 防喘振控制模型系统 182
参考文献 195
