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基于物理信息神经网络的生物质气化产物分布预测方法
1
作者 邓志平 任少君 +2 位作者 翁琪航 朱保宇 司风琪 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期719-726,共8页
机器学习方法已经在生物质气化建模中展现出广阔的应用前景。然而,机器学习模型主要依赖于实验数据,并不考虑气化中的反应机理,在数据样本不充分的情况下模型所表现出的实际关联特性与机理规律之间存在严重偏差。为此,提出一种基于物理... 机器学习方法已经在生物质气化建模中展现出广阔的应用前景。然而,机器学习模型主要依赖于实验数据,并不考虑气化中的反应机理,在数据样本不充分的情况下模型所表现出的实际关联特性与机理规律之间存在严重偏差。为此,提出一种基于物理信息神经网络(PINN)的生物质气化产物分布预测方法,该方法将真实实验数据与先验机理进行无缝衔接,在人工神经网络(ANN)模型中嵌入边界约束和关键参数间的单调性关系,通过自动微分技术进行辅助优化,实现模型的高效训练。结果表明:PINN模型的决定系数大于0.89,均方根误差小于4%,其总体预测精度要优于随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和ANN 3种纯拟合机器学习模型;PINN模型能够严格服从边界约束和先验机理单调性关系,表现出更好的可解释性和泛化能力。 展开更多
关键词 生物质气化 机器学习模型 物理信息神经网络 机理约束
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基于数据增强和模型迁移的生物质气化产物分布预测方法
2
作者 任少君 朱保宇 +3 位作者 翁琪航 张逸佳 邓志平 司风琪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期7309-7320,I0017,共13页
生物质气化产物预测对于实现气化炉精准调控具有重要意义。机器学习方法计算速度快、拟合精度高,但由于实验样本不足,难以构建高可信预测模型。为此,该文提出基于数据增强和模型迁移的生物质气化产物分布预测方法。首先,构建生物质气化... 生物质气化产物预测对于实现气化炉精准调控具有重要意义。机器学习方法计算速度快、拟合精度高,但由于实验样本不足,难以构建高可信预测模型。为此,该文提出基于数据增强和模型迁移的生物质气化产物分布预测方法。首先,构建生物质气化动力学模型并生成充足仿真数据来实现样本增强;然后,建立基于仿真数据的神经网络预训练模型,并在预训练模型基础上增加线性和非线性校准网络,利用实验数据对校准网络进行更新,将预训练模型迁移至与实验数据适配的特征空间。最后,采用该方法构建某木质生物质的气化预测模型,结果表明,该方法仅用4组训练样本就能够准确预测5组测试样本,其中决定性系数R~2为0.98,均方根误差为0.64%。与现有方法相比,该文方法在模型泛化和可解释方面均表现出一定优势。 展开更多
关键词 生物质气化 气化产物 预测 机器学习 模型迁移 数据增强
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基于迁移学习的湿法烟气脱硫系统出口SO_(2)浓度预测研究 被引量：1
3
作者 王力光 贠勇博 +1 位作者 朱保宇 司风琪 《发电设备》 2021年第6期420-425,共6页
以某600 MW机组脱硫系统为对象,提出了一种基于迁移学习的湿法烟气脱硫系统出口SO_(2)浓度预测模型。针对不同浆液循环泵组合下模型特性参数的边缘分布发生变化的场景,建立了基于核均值匹配(KMM)的样本加权最小二乘支持向量机(LSSVM)模... 以某600 MW机组脱硫系统为对象,提出了一种基于迁移学习的湿法烟气脱硫系统出口SO_(2)浓度预测模型。针对不同浆液循环泵组合下模型特性参数的边缘分布发生变化的场景,建立了基于核均值匹配(KMM)的样本加权最小二乘支持向量机(LSSVM)模型,并与实际运行数据进行了对比验证。结果表明:融合样本迁移权重的LSSVM模型可以有效提升不同浆液循环泵组合运行方式下脱硫系统出口SO_(2)浓度预测模型的精度,并增强了模型的泛化能力。 展开更多
关键词 湿法脱硫 迁移学习 核均值匹配 最小二乘支持向量机
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分置式斯特林发动机热动力学试验研究
4
作者 朱保宇 唐景春 左承基 《内燃机与动力装置》 2017年第5期1-4,16,共5页
通过建立分置式斯特林发动机的热动力学试验系统,进行试验样机的动态试验,研究系统气体压力波与速度波之间协同性对整机性能的影响,分析热腔气体温度对分置式斯特林发动机动力学参数的影响,探索其热力学参数与动力学参数的耦合规律。基... 通过建立分置式斯特林发动机的热动力学试验系统,进行试验样机的动态试验,研究系统气体压力波与速度波之间协同性对整机性能的影响,分析热腔气体温度对分置式斯特林发动机动力学参数的影响,探索其热力学参数与动力学参数的耦合规律。基于焓流理论,通过调整机械弹簧刚度系数实现循环工质压力波与速度波之间相位差的调节,探讨压力与速度向量相位差对输出功率的影响,对分置式斯特林发动机动力学性能的进行优化。 展开更多
关键词 分置式斯特林发动机 热动力学 振动
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分置式斯特林发动机热动力学建模
5
作者 朱保宇 唐景春 左承基 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期450-454,共5页
文章建立了耦合电磁力的分置式斯特林发动机动力学模型。以膨胀活塞与压缩活塞的瞬时位移量作为Matlab/Simulink数值计算模型的反馈输入量,由于工质流体的总质量不变,利用气体状态方程计算了瞬时循环压力,利用回热器中的流动损失计算了... 文章建立了耦合电磁力的分置式斯特林发动机动力学模型。以膨胀活塞与压缩活塞的瞬时位移量作为Matlab/Simulink数值计算模型的反馈输入量,由于工质流体的总质量不变,利用气体状态方程计算了瞬时循环压力,利用回热器中的流动损失计算了压缩腔和膨胀腔之间的压力向量差,利用动生电动势平衡方程计算了发电线圈的瞬时电流值,并将膨胀活塞和压缩活塞的位移波形进行了对比分析;然后根据振动系统的相关理论,分析了分置式斯特林发动机稳定运行的必要条件。 展开更多
关键词 分置式斯特林发动机 动力学模型 数值计算
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