流量儀表非線性判別的有效利用
jieliushiliuliangyibiaodefeixianxingtexingliuliangyibiaoshihuodianchangzhongzhongyaoderegongyibiao,qiceliangfangfadazhiyoutijifahesudufaliangzhong,jiyusudufadejieliushiliuliangyibiaozaihuodianchangzhongyingyongzuiweiguangfanjieliuyuanjiancaiyongbiaozhunkongbandejieliushiliuliangyibiaosuoshiyongdejisuangongshi,rengshizi20世紀50年代發展起來的傳統1.2主蒸汽處於變工況(即主蒸汽溫度T、壓力P在不斷變化必須對式(進行密度補償,否則會產生較大誤差。關於密度修正的方法有多種<6>,究其本質,都是與T、2遺傳算法遺傳算法(簡稱GA)模擬了自然界中生物由低級向高級的進化過程,是一種基於Darwin進化論和Mendel遺傳學說的全局隨機搜索算法,是由Holland首先提出來的<4>.由於不依賴求解問題的梯度信息,因此GA算法具有很好的普適性,特別適於處理傳統搜索方法解決不了的複雜問題和非線性問題。
由you於yu這zhe些xie方fang法fa是shi基ji於yu梯ti度du信xin息xi來lai求qiu最zui優you解jie,本ben質zhi上shang是shi一yi種zhong局ju部bu搜sou索suo技ji術shu,易yi陷xian入ru局ju部bu最zui優you點dian,而er得de不bu到dao全quan局ju最zui優you解jie因yin此ci本ben文wen選xuan用yong性xing能neng更geng優you的deGA算法,來辨識式(2)、(3)中的待定參數。初始化工作(定義適合度函數、完成編碼、設定雜交和變異概率等)種群進化(選擇)種群進化(雜交、變異)隨機產生初始種群對應優化問題找到滿意解進化截止條件成立GA進化成功GA進化失敗開始計算種群的適合度Yes No GA優化原理流程圖首先要定義出優化問題的適合度函數。本文針對節流式流量儀表非線性辨識問題,以GA尋優所得參數計算出的主蒸汽流量值q m與實際的主蒸汽流量值q m '之間的誤差平方和最小作為待定參數k辨識優化的判據,即將節流式流量儀表非線性辨識問題轉換如下所示的優化問題。
由於GA處理的是最大值問題,式中N為一個足夠大的正數,F(k)即為GA所需的適合度函數。可先選取一個較大的範圍,待用遺傳算法初步尋優後,根據參數k的變化趨勢,再縮小其變化範圍,並再次尋優。接著,還要確定GA的其它初始條件,諸如種群規模、進化代數、進化閥值、雜交概率(盡量選取接近1的數值)、變異概率(通常0.001~0.1)等。然後即可進行仿真研究。本文采用Visual C++語言編製GA算法程序。
仿(fang)真(zhen)研(yan)究(jiu)目(mu)前(qian)電(dian)網(wang)負(fu)荷(he)波(bo)動(dong)快(kuai)而(er)大(da),以(yi)致(zhi)火(huo)電(dian)廠(chang)機(ji)組(zu)所(suo)帶(dai)負(fu)荷(he)在(zai)隨(sui)時(shi)變(bian)動(dong),為(wei)此(ci)采(cai)用(yong)經(jing)濟(ji)性(xing)好(hao)的(de)滑(hua)壓(ya)方(fang)式(shi)來(lai)調(tiao)整(zheng)機(ji)組(zu)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)以(yi)滿(man)足(zu)外(wai)界(jie)需(xu)求(qiu),這(zhe)勢(shi)必(bi)導(dao)致(zhi)主(zhu)蒸(zheng)汽(qi)溫(wen)度(du)、壓力發生變化。再者,機組運行中的自身擾動也會影響主蒸汽溫度、壓力的變化。遺傳算法在節流式流量儀表非線性辨識中的應用31意義。給出了某火電廠機組的一組主蒸汽溫度、壓力、流量以及節流式流量計的壓差值,設計工況為T j =555℃、P j =13.72 MPa.
本文GA算法中選取二進製編碼長度l=15,種群規模n=10,種群進化代數t=100,雜交概率P C =0.8,變異概率P M =0.01,初始種群隨機產生,選擇策略采用輪盤賭,雜交策略采用一點雜交,變異策略采用取反變異。以種群進化代數t>100作為進化截止條件,即在100代以內沒有找到優化問題滿意解就宣告GA進化失敗。以式(6)作為適合度函數,其中q m(k)用式(3)計算,N=400000.以種群的適合度到達F≥399920,即流量誤差平方和ER≤80作為GA進化成功的衡量值。此外辯識參數k 1、k 2均為正數,前者取值範圍較大,後者較小(k 2 <10)。經多次比較,最後確定k 1∈<10,20>、k 2∈(0,2)。中國糧油儀器網 http://98fo.cn/



