火焰燃燒穩(wěn)定性診斷方法研究.pdf

1、本文的主要工作就是基于先進的計算機圖像處理技術(shù),探求能定量判斷燃燒火焰穩(wěn)定性的方法.首先在實驗臺和電站鍋爐上分別進行了實驗研究,取得了穩(wěn)定燃燒和爆燃熄火過程的火焰圖像.緊接著對燃燒火焰圖像進行了較為系統(tǒng)的特征提取.所提取的包括圖像的灰度、火焰面積、高溫面積率、質(zhì)心坐標(biāo)和圓形度等反映燃燒狀態(tài)的火焰圖像特征,具有較廣的通用性,不受火焰著火點漂移的影響,大大簡化了計算難度,能夠?qū)崟r在線提取特征.其后基于圖像處理技術(shù)和主元分析技術(shù),提出一種對燃

2、燒火焰的穩(wěn)定性進行了監(jiān)視和診斷的方法,采用Hotelling T<'2>和<'SPE>兩個統(tǒng)計量對每一時刻的圖像數(shù)據(jù)向量進行監(jiān)測,檢驗是否超過各自的控制限,只要這兩個統(tǒng)計量之一越限,則可判定燃燒出現(xiàn)異常.實驗結(jié)果表明:該種方法能夠在線實時地、有效地識別、判斷燃燒火焰的燃燒狀態(tài),并且將結(jié)果以<'SPE>圖、HotellingT<'2>圖和主元圖的形式直觀地表示出來,為在線燃燒監(jiān)視和進一步的分析診斷奠定了基礎(chǔ).此外由于PCA方法具有不能識別

3、非線性過程等缺點,提出一種非線性PCA方法的改進,它是一基于輸入型訓(xùn)練和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性主元PCA燃燒診斷方法.通過實驗很好得定量判斷了油火焰和煤粉火焰的燃燒狀態(tài).最后為了能進一步完善整個系統(tǒng),在圖像處理技術(shù)方面和識別模型這兩個主要研究方面都進行了進一步研究.在圖像處理技術(shù)中新穎的引入了分形理論,更好的提取了火焰圖像的特征區(qū)域同時尋找到了一種新的反映火焰燃燒狀態(tài)的特征參量分形維數(shù).在模式識別方面,運用EM-PCA算法處理具有缺失數(shù)據(jù)