m
n
нейронов во входном слое, σ
нейронов в первом скрытом слое, связи между которыми осуществляются с
помощью
настраиваемых
(обучаемых)
весов
связей
)
...,
,
2
,
1
;
2
...,
,
2
,
1
(
,
=
+
+
=
m
n
W
W
. Динамика данной сети описывается
разностным уравнением:
])
[
,
...
],
[
],
[
...,
],
1
[
],
[
(
]
[
n
k
y
k
y
m
k
k
k
F
k
v
−
−
−
=
,
где
)
(
F
–
нелинейная функция относительно аргументов
)
2
(
+
+
m
n
,
конкретный вид которой зависит от выбранных активационных функций и от
значений весов синаптических связей
W
W
,
.
Построение НС на основе этой структуры не связано с необходимостью
использования будущих значений входного сигнала, что гарантирует
физическую реализуемость регулятора. Допустим, что задано некоторое
НС
v
(
k
)
U
(
k
)
p
(
k
)
y
(
k
)
114
множество базовых нестационарных режимов работы ОУ. Необходимым
условием работоспособности САУ является устойчивость замкнутой
системы управления на каждом из указанных базовых нестационарных
режимов работы объекта. Запишем уравнение замкнутой САУ c РПУ:
].
[
*
)]
,
(
)
,
(
[
]
[
*
)
,
(
)
,
(
[
]
[
*
)
(
]
[
*
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(
0
)
(
)
(
0
k
k
z
N
k
z
D
k
y
k
z
K
k
z
B
k
U
z
D
k
y
z
B
r
r
r
r
r
r
r
r
r
r
−
+
+
−
+
=
Здесь:
i
n
i
r
i
r
z
k
b
k
z
B
−
−
=
=
*
]
[
)
,
(
1
0
)
(
)
(
,
j
m
j
r
j
r
z
k
n
k
z
N
−
=
=
*
]
[
)
,
(
0
)
(
)
(
,
где
)
,
(
)
(
k
z
B
r
,
)
,
(
)
(
k
z
N
r
–
изменения коэффициентов РПУ и желаемые
изменения соответствующих коэффициентов РПУ [1,2].
Для обеспечения устойчивости системы потребуем выполнения
условий:
)
,
(
)
,
(
),
,
(
)
,
(
)
(
)
(
)
(
)
(
k
z
D
k
z
N
k
z
B
k
z
K
r
r
r
r
.
(1)
Полагая, что на каждом из
R
базовых нестационарных режимов работы
системы
)
...,
,
2
,
1
(
,
R
r
M
r
=
должно выполняться условие типа (1), приходим к
системе из
R
2
уравнений
)
,
(
)
,
(
),
,
(
)
,
(
........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
),
,
(
)
,
(
),
,
(
)
,
(
)
(
)
(
)
(
)
(
)
1
(
)
1
(
)
1
(
)
1
(
k
z
D
k
z
N
k
z
B
k
z
K
k
z
D
k
z
N
k
z
B
k
z
K
r
r
r
r
.
Учитывая, что коэффициенты полиномов
)
,
(
)
(
k
z
k
r
,
)
,
(
)
(
k
z
N
r
зависят
от настраиваемых параметров регулятора –
весов синаптических связей
W
W
,
)
...,
,
2
,
1
;
2
...,
,
2
,
1
(
=
+
+
=
m
n
, можно переписать (1) следующим
образом:
=
+
+
−
=
+
+
−
=
+
+
=
+
+
=
+
+
=
+
+
=
+
+
−
=
+
+
−
=
+
+
=
+
+
=
+
+
=
+
+
.
)
(
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
Δ
;
)
(
1
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
1
Δ
;
)
(
2
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
2
Δ
;
)
(
2
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
2
Δ
;
)
(
1
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
1
Δ
;
)
(
1
Δ
)
1
;
2
11
(
)
(
1
Δ
:
М2
Режим
......
..........
;
(1)
Δ
)
1
;
2
11
(
1
Δ
;
1
1
Δ
)
1
;
2
11
(
1
1
Δ
;
(1)
2
Δ
)
1
;
2
11
(
(1)
2
Δ
;
(1)
2
Δ
)
1
;
2
11
(
(1)
2
Δ
;
(1)
1
Δ
)
1
;
2
11
(
(1)
1
Δ
;
(1)
1
Δ
)
1
;
2
11
(
(1)
1
1
Δ
:
М1
Режим
R
m
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
m
n
R
n
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
n
k
R
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
n
R
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
k
R
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
n
R
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
R
k
m
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
m
n
n
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
n
k
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
n
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
k
d
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
n
b
σ
,...,W
W
σ
m
n
,...,W
W
k
(2)
Общее число нелинейных алгебраических уравнений, образующих
систему (2), при этом равно:
)
1
(
2
)
(
−
+
=
n
m
R
N
;
(3)
тогда как число входящих в неё неизвестных параметров
W
αβ
, W
β
составляет:
)
3
(
)
2
(
)
(
+
+
=
+
+
+
=
m
n
m
n
P
.
(4)
Потребуем выполнения определенности системы уравнений (1),
которое предполагает, что число входящих в неё неизвестных параметров
должно быть не меньше числа связывающих их уравнений, т. е.
115
)
(
)
(
P
N
.
(5)
Подставляя (3) и (4) в (5), получаем равенство
)
3
(
)
1
(
+
+
−
+
m
n
R
n
m
.
Данное соотношение позволяет оценить требуемое минимальное
количество базовых нестационарных режимов, применительно к которым
формулируются требования по устойчивости процессов управления, а также
число нейронов в скрытом слое σ для выполнения определенности системы
уравнений (2). Исходными данными при этом служат порядки
n
и
m
полиномов дискретной передаточной функции объекта управления.
Таким образом сформулированы и разработаны алгоритмы синтеза
нейросетевых регулятров для управления динамическими объектами,
являющиеся основой для интеллектуализации производственных систем с
использованием нейронных сетей. Сформулированы основные условия
управления динамическими объектами, позволяющие представить регулятор
управления в виде многослойной динамической нейронной сети.
Литература
1.
Искусственный интеллект и интеллектуальные системы управления /
И. М. Макаров и др.,
-
М.: Наука, 2006.
-
333 с.
2.
Соловьев В.А., Черный С.П. Искусственный интеллект в задачах
управления. Интеллектуальные системы управления технологическими
процессами.
-
Владивосток: Дальнаука, 2010.
-
267 с.: ISBN 978
-5-8044-1120-
7.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ ПАРОГЕНЕРАТОРА В
ТЕПЛОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ
Умурзакова Д
.
М
.
докторант Ташкентский государственный технический университет имени
Ислама Каримова, Ташкент, Узбекистан
umurzakovadilnoz@gmail.com
В настоящее время для эффективного функционирования любой
электростанции одним из главных инструментов является организация
правильной работы с топливом. А именно работа с поставщиками, учет
качества и количества топлива, претензионная работа. К сожалению, не все
предприятия уделяют достаточное внимание этому процессу, что негативно
отражается на их финансово
-
экономическом и хозяйственном положении.
Парогенераторные
установки
являются
разновидностью
комбинированных теплоэнергетических установок. Термодинамические
циклы комбинированных установок состоят из двух и более простых циклов,
совершаемых, как правило, разными рабочими телами в различных
диапазонах изменение температуры. Циклы, осуществляемые в области
более высоких температур, принято называть верхними, а в области более
низких температур
-
нижними.
116
В качестве верхнего в парогазовом цикле используется цикл
газотурбинной установки (ГТУ), рабочим телом которого являются продукты
сгорания топлива, или газы. В качестве нижнего используется цикл
паротурбинной установки, рабочим телом которого служит водяной пар.
Отсюда названия цикла и установок
-
парогазовые.
В первом газотурбинном цикле коэффициент полезного действия редко
превышает 38 %. Отработавшие в газотурбинной установке, но все еще
сохраняющие высокую температуру, продукты горения поступают в так
называемый котел
-
утилизатор. Там они нагревают пар до температуры 500
℃ и давления 80 атм., достаточных для работы паровой турбины, к которой
подсоединен еще один генератор. Во втором –
паросиловом цикле
используется еще около 20 % энергии сгоревшего топлива. В сумме
коэффициент полезного действия всей установки оказывается равным
примерно 58 %. Паровые энергоблоки хорошо освоены. Они надежны и
долговечны. Их единичная мощность достигает 800–1200 МВт, а
коэффициент полезного действия, представляющий собой отношение
произведенной электроэнергии к теплотворности использованного топлива,
составляет до 40–41 %, а на наиболее совершенных электростанциях за
рубежом –
45-48 %.
Повышение коэффициент полезного действия при объединении
паротурбинной и газотурбинной установок получается за счет двух
факторов:
•
Осуществления надстройки газового цикла над паровым;
•
Уменьшения суммарного расхода уходящих газов.
Основными достоинствами парогазовые установки с обычным
парогенератором являются:
•
Возможность работы парогенератора газотурбинной установки на
любом топливе
(в парогенераторе сжигается 70–85 % всего топлива);
•
Возможность использования обычных парогенераторов, что
облегчает создание парогазовые установки на базе серийного оборудования и
позволяет проводить газовую надстройку действующих электростанций с
сохранением всего установленного основного оборудования.
В энергетике реализован ряд тепловых схем парогазовые установки,
имеющих свои особенности и различия в технологическом процессе.
Многообразие парогазовых установок столь велико, что нет возможности
рассмотреть их в полном объеме. Поэтому ниже рассмотрим основные типы
парогазовые установки, интересные для нас либо с принципиальной, либо с
практической точки зрения. Парогазовыми называются энергетические
установки, в которых теплота уходящих газов газотурбинные установки
прямо или косвенно используется для выработки электроэнергии в
паротурбинном цикле.
117
Рис. 1. Технологический профиль парогазовой установки (ПГУ)
1
–
парогенератор; 2 –
паровая турбина; 3 –
электрогенератор; 4 –
подача
угля; 5 –
ГТУ; 5а –
котел
-
утилизатор; 5б –ГСП; 5в –
газификатор; 6 –
подвод
газа; 7 –
установка по разделению СО
-
водородной смеси; 8 –
сетевой
подогреватель; 9 –
теплопотребитель; 10 –
потребитель водорода.
Уходящие газы газотурбинные установки поступают в котел
-
утилизатор
-
теплообменник противоточного типа, в котором за счет тепла
горячих газов генерируется пар высоких параметров, направляемый в
паровую турбину. Из турбины отработанный пар поступает в конденсатор,
конденсируется и с помощью питательного насоса, повышающего давление
питательной воды, направляется снова в котел
-
утилизатор.
Часто применяются парогазовые установки со сбросом выходных газов
газотурбинной установки в энергетический котел. В них тепло уходящих
газов газотурбинной установки, содержащих достаточное количество
кислорода, направляется в энергетический котел, замещая в нем воздух,
подаваемый дутьевыми вентиляторами котла из атмосферы. При этом
отпадает необходимость в воздухоподогревателе котла, так как уходящие
газы газотурбинная установки имеют высокую температуру. Главным
преимуществом сбросной схемы является возможность использования в
паротурбинном цикле недорогих энергетических твердых топлив. В
сбросные парогазовые установки топливо направляется не только в камеру
сгорания газотурбинная установки, но и
в энергетический котел (рис. 2).
118
Do'stlaringiz bilan baham: |