[發明專利]運用灰色系統GM（1，N）模型的天然氣脫碳裝置效果分析方法

在審

• 申請號: 201710242983.3
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN106950932A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 楊遠;何幼斌;楊燁
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C10L3/10
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 陳家安

1.一種運用灰色系統GM(1,N)模型的天然氣脫碳裝置效果分析方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：以在線分析儀測得天然氣脫碳裝置內的CO₂濃度為參考序列，以X₀⁽⁰⁾(j)表示，其中j＝1，2，…，n；以天然氣脫碳裝置的進氣量、進氣壓力、進氣溫度、貧液循環量、貧液入塔溫度、吸收塔液位、塔頂溫度、塔底溫度為比較序列，分別以X₁⁽⁰⁾(j)、X₂⁽⁰⁾(j)、X₃⁽⁰⁾(j)、X₄⁽⁰⁾(j)、X₅⁽⁰⁾(j)、X₆⁽⁰⁾(j)、X₇⁽⁰⁾(j)、X₈⁽⁰⁾(j)表示，其中j＝1，2，…，n；

S2：建立灰色系統GM(1,N)模型進行動態分析，判斷出不同工況下各控制點當前參數對天然氣脫碳裝置運行的利弊，具體過程如下：

S201：對S1中的參考序列和比較序列做灰色一次累加生成處理，得到生成數列將數列的時刻i＝1,2,...,n看作連續的變量t，則可將數列作為時間t的函數

S202：令為GM(1,N)模型的原始形式，式I中的參數列記為α＝(a,b₁,b₂,…b_N-1)^T，再令將式I按差分法離散，可得到線性方程組：

按照最小二乘法，得：

其中，B^T表示B的轉置矩陣，B^-1表示B的逆矩陣；

S203：利用兩點滑動平均法，可得矩陣：

$B=\left(\begin{array}{cccc}-\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(1)+X_1^{\left(1\right)}(2\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(2\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(2\right)\\ -\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(2)+X_1^{\left(1\right)}(3\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(3\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(3\right)\\ M& M& & M\\ -\frac{1}{2}\left(X_1^{\left(1\right)}\right(n-1)+X_1^{\left(1\right)}(n\left)\right)& X_2^{\left(1\right)}\left(n\right)& ...& X_N^{\left(1\right)}\left(n\right)\end{array}\right),$

再根據如下公式計算向量

其中，M＝diag(α₁,α₂,...,α_N)；

S3：將求得的參數列α＝(a,b₁,b₂,…b_N-1)^T代入微分方程中，按各影響因子關聯度大小進行排序，確定影響天然氣脫碳裝置效果的主要因子的強弱與大小。