Modelarea unui Cazan cu Aburi

Introducere

Proiectarea sistemelor de control este în momentul de fata caracterizata de un numar mare de cerinte impuse , de competitie, cerinte de protectie a mediului înconjurator , consum de energie redus si costuri reduse si nevoia de sisteme robuste si toleranta la defecte. Aceste considerente introduc cerinte în plus pentru tehnicilede modelare efectiva a proceselor. Multe procese nu pot fi supuse tehnicilor de modelare conventionale datorita lipsei cunostintelor formale precise despre sistem , comportamentelor neliniare puternice , gradelor mari de incertitudine ,sau a caracteristicilor de variatie în timp.

Modelarea neuro-fuzzy este cunoscuta ca fiind o metoda eficienta de care usureaza obtinerea efectiva modelului combinând informatii din diferite surse , cum ar fi modele empirice , euristice si date .Modelele neuro-fuzzy descriu sistemele prin intermediul de reguli daca-atunci reprezentate printr-o structura de tip retea careia i se pot aplica algoritmi de învatare cunoscuti din domeniul retelelor neuronale . Datorita acestei structuri, modelele neuro-fuzzy sunt , pâna la un anumit nivel , transparente pentru interpretari si analize si de aceea ele sunt mai usor de folosit pentru a explica solutii pentru utilizatori decât modelele de tip black-box (cutie neagra) cum sunt retelele neuronale.

Lucrarea de fata are ca tema modelarea prin mijloace de inteligenta computationala , mai precis retelele neuro-fuzzy , a cazanului de abur CPG-420. Prima parte a lucrarii este o descriere a fenomenelor fizice care au loc în acest sistem si a elementelor componente. Aceste informatii sunt importante în vederea alegerii marimilor de intrare pentru modelul neuro-fuzzy.

În capitolul doi sunt prezentate retelele neuronale , modelele fuzzy si modul în care retelele fuzzy pot fi folosite penru a optimiza inferentele de tip Takagi-Sugeno rezultând modelul ANFIS.

Ultimul capitol contine etapele practice urmate pentru obtinerea unor modele neuro-fuzzy de tip ANFIS si rezultatele experimentale.

Capitolul 1

Centrale pentru producerea energiei electrice/termice

În cadrul acestor centrale are loc producerea energiei electrice/termice. Obtinerea energiei are loc prin intermediul unor cicluri termodinamice.

1.1 Clasificarea centralelor termoelectrice

În scopul evidentierii unor aspecte functional constructive si a transformarilor energetice ce au loc în asemenea centrale se prezinta în tabelele 1.1.1 si 1.1.2 clasificarea acestor centrale din urmatoarele puncte de vedere [3], [6], [8], [9], [10], [14]:

- dupa natura energiei primare;

- dupa energia produsa;

- dupa tipul masinii termice;

- dupa puterea grupurilor energetice;

- dupa parametrii aburului;

- dupa schema termica;

- dupa amplasamentul echipamentelor.

Aceasta clasificare evidentiaza procesele ce au loc în CTE prin intermediul unor cicluri termodinamice, deci diversitatea problemelor de exploatare si asigurare a functionarii la parametrii prescrisi.

Tab. 1.1.1. Clasificarea centralelor termoelectrice dupa natura energiei primare.