[發(fā)明專利]一種燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法、系統(tǒng)及處理終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110376228.0
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113257368B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李芳燕;劉彥明;李小平;石磊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/70;G01R19/00
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 何畏

1.一種燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法，其特征在于，所述燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法利用多頻激勵離子電流傳感器測量得到被測燃燒器不同入口流量下的多頻激勵離子電流時變信號；對多頻激勵時變信號進(jìn)行非整周期在線解調(diào)，獲得不同時刻下、不同激勵頻率對應(yīng)的離子信號振幅，進(jìn)而得到不同時刻對應(yīng)的離散離子電流幅值譜；利用主成分分析對不同時刻下離散幅值譜進(jìn)行特征降維及去噪，得到不同時刻下的降維特征矩陣；將不同時刻下的降維特征矩陣輸入到所建立的離子電流幅值譜-燃?xì)猱?dāng)量比非線性預(yù)測模型中，最終實現(xiàn)對不同時刻下燃?xì)猱?dāng)量比的實時預(yù)測。

2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法，其特征在于，所述燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法包括以下步驟：

步驟一，控制多頻激勵信號源，使產(chǎn)生一個具有平坦功率譜及較優(yōu)峰值因數(shù)CF的多頻疊加交流激勵信號y(t)，將其施加在離子電流傳感器兩極間；

步驟二，利用交流電橋及測量電路將多頻激勵下的離子電流時變信號轉(zhuǎn)換為電壓時變信號，并輸入到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行采集；

步驟三，對所采集的離子電壓信號進(jìn)行非整周期在線解調(diào)，獲得不同時刻下的離散離子電流幅值譜S_A^t；利用PCA對不同時刻下的離散離子電流幅值譜S_A^t進(jìn)行特征降維及去噪，得到不同時刻下的降維特征矩陣X_t；時刻點數(shù)為N時，所述S_A和S_A^t分別表示為：

S_A＝{A(f_i)|i＝1,2,...,M}，S_A^t＝{S_A(t_k)|k＝1，2，...，N}；

步驟四，將降維后的特征矩陣X_t輸入到前期所建立的離子電流幅值譜-燃?xì)猱?dāng)量比非線性預(yù)測模型中進(jìn)行燃?xì)猱?dāng)量比Ф的預(yù)測，從而最終實現(xiàn)對不同時刻下當(dāng)量比的實時預(yù)測。

3.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法，其特征在于，步驟一中，所述y(t)表示為幾個正弦波分量的總和，每個正弦波分量都有各自的幅度、頻率及相位，記A_i，ω_i和分別為第i個諧波分量的幅度，角頻率和初始相位，M是多頻激勵信號中諧波分量的數(shù)量，則有：

為了優(yōu)化多頻激勵信號的峰值因數(shù)，使用下式對進(jìn)行優(yōu)化：

4.如權(quán)利要求2所述的燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法，其特征在于，步驟一中，所述多頻疊加交流激勵信號施加在離子電流傳感器電極間，使得兩級間的產(chǎn)生特定的離子電流-頻率響應(yīng)曲線。

5.一種實施權(quán)利要求1～4任意一項所述的燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測方法的燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，所述燃?xì)猱?dāng)量比預(yù)測系統(tǒng)包括：多頻激勵信號源、測量探針、基于交流電橋的測量電路、在線解調(diào)模塊及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；其中，多頻激勵信號源用于產(chǎn)生多頻激勵信號，測量探針作為傳感器的電極，測量電路將離子電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號便于采集，在線解調(diào)電路用于多頻離子電壓信號的實時解調(diào)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于解調(diào)后幅值數(shù)據(jù)的采集與保存。