基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電容層析成像系統(tǒng)流型識(shí)別研究.pdf

1、流型是兩相流系統(tǒng)重要的過(guò)程參數(shù)之一，系統(tǒng)中其它參數(shù)測(cè)量的準(zhǔn)確度往往都依賴于對(duì)流型的了解，流型識(shí)別對(duì)工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。電容層析成像（Electrical Capacitance Tomography，ECT）作為多相流檢測(cè)技術(shù)，其工作原理是通過(guò)測(cè)量物體表面周?chē)姌O之間的電容值來(lái)計(jì)算物體內(nèi)部相對(duì)介電常數(shù)的空間分布，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，非侵入性，安全性好等特點(diǎn)，目前ECT測(cè)量技術(shù)仍存在許多待研究及待突破的技術(shù)難點(diǎn)，開(kāi)展相關(guān)理論和技術(shù)研究

2、具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以12電極ECT系統(tǒng)為研究對(duì)象，在對(duì)電容層析成像流型識(shí)別理論分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)電容層析成像系統(tǒng)所涉及問(wèn)題求解模型及流型識(shí)別等問(wèn)題展開(kāi)研究，其主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　首先，結(jié)合研究背景，對(duì)本研究課題的意義進(jìn)行了分析，并且對(duì)電容層析成像技術(shù)的現(xiàn)狀和兩相流流型識(shí)別發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了研究。
　　其次，分析電容層析成像系統(tǒng)的構(gòu)成，采用有限元法建立電容層析成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用Matlab進(jìn)行靜態(tài)仿

3、真求解各極板間的電容值，應(yīng)用圖像重建算法對(duì)管道內(nèi)介質(zhì)分布進(jìn)行圖像重建，并分析對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　再次，基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)展了電容層析成像系統(tǒng)流型識(shí)別的研究，根據(jù)Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及ECT系統(tǒng)的特點(diǎn)，給出了一種電容值的特征提取方法，并通過(guò)Matlab進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并完成了分析和比較。
　　最后，應(yīng)用棧式自編碼和 Softmax回歸技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，完成了電容層析成像系統(tǒng)的流型辨識(shí)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法的有