Vesitakan menoveden lämpötilan mallinnus neuroverkoilla
Kokkila, Niklas (2022-04-26)
Kokkila, Niklas
N. Kokkila
26.04.2022
© 2022 Niklas Kokkila. Ellei toisin mainita, uudelleenkäyttö on sallittu Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) -lisenssillä (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Uudelleenkäyttö on sallittua edellyttäen, että lähde mainitaan asianmukaisesti ja mahdolliset muutokset merkitään. Sellaisten osien käyttö tai jäljentäminen, jotka eivät ole tekijän tai tekijöiden omaisuutta, saattaa edellyttää lupaa suoraan asianomaisilta oikeudenhaltijoilta.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202204261695
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202204261695
Tiivistelmä
Työn tavoitteena oli muodostaa vesitakan menoveden lämpötilaa mallintava neuroverkkomalli. Haasteita työhön toi prosessin panosluonne sekä muuttujien epälineaarinen käyttäytyminen. Neuroverkko kehitettiin MATLAB-ohjelmiston neuroverkkotyökalulla. Se harjoitettiin Levenberg-Marquadt-algortimilla. Verkkoa harjoitettiin ensin ensimmäisen polttopäivän mittausaineistolla, jonka jälkeen sen suorituskykyä testattiin toisen polttopäivän aineistolla. Ennustushorisonttina mallinnuksissa käytettiin 3, 5, 7 ja 10 minuuttia. Mallinnuksissa testattiin neljää erilaista verkkorakennetta, joissa neuroneiden sekä käytettävien tulomuuttujienmäärät vaihtelivat. Kolmen minuutin ennustushorisontilla monimutkaisimmilla verkoilla havaittiin ylisovittumista ja yksinkertaisin verkkorakenne pärjäsi parhaiten. Siirryttäessä viiden minuutin ennustushorisonttiin erot kaventuivat, mutta yksinkertaisimmat verkot suoriutuivat vielä paremmin. Seitsemän minuutin ennustushorisonttiin tultaessa tilanne kääntyy päälaelleen ja yksinkertaisimpien verkkojen suorituskyvyn kapasiteetti tuli vastaan ja rakenteeltaan monimutkaisemmat verkot suoriutuvat paremmin. Kymmenen minuutin ennustushorisonttiin siirryttäessä vain monimutkaisin verkko kykeni tarjoamaan siedettävää tarkkuutta vasteen laskemisessa. Muut verkot suoriutuvat savukaasun lämpötilan ennustamisesta huonosti. Näin ollen seitsemän minuutin ennustushorisontti vaikuttaa olevan pisin ennustushorisontti, jolla käytetyillä verkkorakenteilla vesitakan menoveden lämpötilaa voidaan ennustaa riittävällä tarkkuudella.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [31928]