基于互信息和多尺度小波核偏最小二乘的SCR脱硝系统预测模型

论文摘要

针对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统反应过程复杂、在工况变化时具有非线性、大滞后和强干扰性的特点,提出基于互信息和多尺度小波核偏最小二乘法(multiscale wavelet kernel partial least squares,MWKPLS)建立SCR脱硝反应系统出口NO_x质量浓度预测模型。通过计算输入变量间的互信息估计各变量的时延,对模型样本进行相空间重构;在KPLS的基础上引入多尺度核和对数据变化趋势刻画能力较强的Morlet母小波核,提出MWKPLS建模方法;在模型参数寻优方面,采用模糊C均值聚类方法划分样本、确定尺度个数,并利用10折交叉验证方法,网格搜索确定小波尺度。对标准数据集进行仿真,并利用SCR脱硝系统现场数据验证了本文算法的有效性。结果表明:MWKPLS与其他建模方法相比,具有泛化能力和抗噪能力强的优点。

论文目录

• 1 互信息
• 2 多尺度小波核偏最小二乘法
•   2.1 模糊C均值聚类确定尺度个数
•   2.2 Morlet小波核函数构造
•   2.3 MWKPLS算法
• 3 MI-MWKPLS预测模型的建立
• 4 标准数据集仿真
• 5 选择性催化还原脱硝系统预测模型建立与实验
•   5.1 模型样本选择和预处理
•   5.2 输入变量的选择
•   5.3 模型分析与对比
•     5.3.1 系统纯迟延时间估计与尺度个数确定
•     5.3.2 模型参数寻优
•     5.3.3 系统时延对预测模型精度的影响
•     5.3.4 不同建模方法对比
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 董泽,闫来清

关键词: 选择性催化还原,脱硝系统,互信息,多尺度小波核偏最小二乘法,预测模型

来源: 动力工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制工程技术研究中心,华北电力大学控制与计算机工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(71471060),河北省自然科学基金资助项目(E2018502111),中央高校基本科研基金资助项目(2018QN097)

分类号: X701

页码: 50-58

总页数: 9

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