РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ОЦІНЮВАЧА ККД НАСОСА ЗА ДОПОМОГОЮ НЕЙРОННОЇ МЕРЕЖІ НА БАЗІ ПРОГРАМОВАНОЇ ЛОГІЧНОЇ ІНТЕГРАЛЬНОЇ СХЕМИ

Анотація

Розглянуто актуальну задача проектування оцінювача технологічних параметрів насосної установки. Для технічної реалізації оцінювача використовується технологія нейронних мереж, яка дозволяє оцінювати значення інших координат на основі вимірюваних значень, в даному випадку, ефективності насоса. Для нейронної мережі використовуються експериментальні залучені масиви напору, ефективність та активне споживання потужності насосного агрегату. Цей підхід може бути застосований в системах, де неможливо встановити відповідні датчики без вторгнення в мережу.

Враховуючи вибір типу нейронної мережі та її параметри, математичний опис оцінки для її реалізації використано на платформі розробника Altera DE1-SoC, оснащеного програмованими полями логічного пристрою сімейства Cyclone V і процесором Nios II.

Експериментальне дослідження проводилося на лабораторному стенді, який складався з насосної установки потужністю 0,33 кВт, системи водопостачання та векторного перетворювача частот Lenze 8200, що працює в режимі управління частотою, для перевірки характеристик розробленого оцінювача. Експерименти проводилися для різних робочих точок насоса та за різних навантажень. Експериментально отримані характеристики порівнювалися з розрахунковою ефективністю та ефективністю, яка оцінювалася нейронною мережею.

Аналіз даних показав, що використання нейронної мережі для оцінки ефективності дає максимальне відхилення оцінюваних значень в порівнянні з характеристиками каталогів не перевищує 3 %, що є прийнятним. Доцільно використовувати точніші датчики і тренувати нейронну мережу в динамічних режимах, щоб зменшити похибку. Цей підхід зменшує кількість вимірюваних величин для систем управління проектами технологічних узгоджень і реалізує енергозберігаючі алгоритми керування турбо-механізмами там, де реалізація до відповідних вимірювань недозволена або неможлива.