基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的船用柴油機(jī)NO-,x-排放特性預(yù)測.pdf

1、隨著世界航運(yùn)業(yè)的迅速發(fā)展，大量船舶投入運(yùn)營，但因船用柴油機(jī)排出的有害氣體造成的空氣污染也越來越嚴(yán)重。針對這一情況，國際海事組織制訂了相關(guān)公約來限制這些有害氣體的排放。因此掌握其排放特性從而有效控制其排放具有非常重要的意義。本文將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論引入到船用柴油機(jī)NOx的排放特性預(yù)測研究上，利用MATLAB軟件建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對NOx的排放特性進(jìn)行預(yù)測、分析。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型依據(jù)的是普通試驗(yàn)設(shè)備、少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，與發(fā)動機(jī)的數(shù)學(xué)模型無關(guān)。這

2、種研究方法所需試驗(yàn)規(guī)模較小，可減少試驗(yàn)成本，是一種快速、準(zhǔn)確、有效的方法。主要工作有：
　　 第一，本文論述了針對船用柴油機(jī)排放特性研究的方法以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。詳細(xì)講述了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模的有關(guān)基礎(chǔ)知識。
　　 第二，進(jìn)行學(xué)習(xí)樣本選取試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，用均勻設(shè)計(jì)法選取具有代表性的樣本工況點(diǎn)。通過W6L20C型柴油機(jī)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測試，利用碳/氧平衡法計(jì)算出各工況點(diǎn)下NOx的質(zhì)量流量，得出建模所需的訓(xùn)練與測試用樣本。通過網(wǎng)絡(luò)誤

3、差與性能的比較確認(rèn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的隱層神經(jīng)元數(shù)、網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練次數(shù)、學(xué)習(xí)率等相關(guān)結(jié)構(gòu)與訓(xùn)練參數(shù)。利用MATLAB軟件編程對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練并進(jìn)行泛化能力分析，最終確定船用柴油機(jī)NOx排放特性預(yù)測模型。
　　 第三，利用建立好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對W6L20C船用柴油機(jī)NOx的排放特性進(jìn)行預(yù)測、分析。
　　 該模型預(yù)測精度較高，其仿真輸出數(shù)據(jù)與樣本的輸出數(shù)據(jù)吻合良好。對訓(xùn)練樣本仿真輸出的相對誤差在0.4％以內(nèi)；對測試樣本的仿真輸出的