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华北电力大学学报(自然科学版)2025年第03期:基于VMD-Bayes-Lasso算法带误差补偿的火电厂NO_x浓度软测量

来源:期刊VIP网 时间:


作者:金秀章;乔鹏;史德金;

单位:华北电力大学控制与计算机工程学院;

摘要:针对燃煤电厂中选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)脱硝系统入口NO_x浓度的测量传感器迟延大,不能准确反映其浓度的实时变化的问题,提出了利用Copula熵(Copula entropy, CE)筛选与入口NO_x浓度软测量相关的辅助变量,利用变模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),将入口NO_x浓度分解为不同中心频率的子序列信号,建模充分拟合目标变量的数据特征。采用二级建模方法,第一级,将分解后得到的入口NO_x浓度子序列信号分别利用贝叶斯回归算法(Bayesian Regression, Bayes)进行训练并预测,叠加得到完整的预测结果,第二级,对训练中产生的验证集误差值利用Lasso算法建立误差预测模型,得到测试集预测误差的预测值,并与第一级模型得到完整预测结果叠加,实现误差补偿,提升模型预测精度。其中,Bayes及Lasso网络超参数利用天牛群算法进行自动寻优;仿真结果显示,VMD分解并带误差补偿模型对比未经VMD分解带误差补偿模型,Bayes及Lasso单一模型的均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差最小,能够实现对入口NO_x浓度的准确软测量。

关键词:入口NO_x浓度建模;;变模态分解;;误差修正;;软测量;;天牛群优化算法