资源描述：
《流量计量中BP神经网络温度补偿算法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、流量计量中BP神经网络温度补偿算法研究崔晓志,等流量计量中BP神经网络温度补偿算法研究ResearchontheBPNeuralNetworkTemperatureCompensationAlgorithminFlowMetrology崔晓志王翥(哈尔滨工业大学(威海)信息与电气工程学院,山东威海264209)摘要:针对时差法计量流量时受温度影响而存在的非线性问题,提出了基于BP神经网络的温度补偿算法。该算法通过引入动量因子和改善数据敏感度,提高了BP神经网络的预测能力,通过建立温度与流量之间的非线性映射关系来补偿流
2、量计量。仿真分析可知,该算法表现出较好的数据融合及预测能力。实验验证进一步表明,相对于现有查表修正算法,该算法补偿性能稳定,最大误差在±2.0%以内,最大绝对误差方差为0.48,达到2级表水平,具有重要的工程应用价值。关键词:超声波流量神经网络仪器仪表测量温度补偿数据融合建模中图分类号:TH81;TP273文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201602024Abstract:Inviewofthenonlinearproblemcausedbytemperatureef
3、fectexistinginusingtimedifferencemethodtomeasureflowrate,thetemperaturecompensationalgorithmbasedonBPneuralnetworkisproposed.ThisalgorithmimprovesthepredictionperformanceofBPneuralnetworkbyintroducingmomentumfactorandimprovingdatasensitivity,andcompensatesflowm
4、easurementbyestablishingnonlinearmappingrelationshipbetweentemperatureandflow.Simulationanalysisshowsthatthealgorithmfeaturesbettercapabilityofdatafusionandprediction.Furthermore,experimentalverificationindicatesthatthecompensationperformanceofthisalgorithmismo
5、restablethanthatofexistingtablelookupcorrectionalgorithm,themaximumerroriswithin±2.0%andthemaximumabsoluteerrorvarianceis0.48,reachesgradeIIlevel.Sothecompensationalgorithmhasgoodvalueofengineeringapplication.Keywords:UltrasoundFlowNeuralnetworkInstrumentationM
6、easurementTemperaturecompensationDatafusionModeling仿真测试和实验验证表明,BP神经网络补偿算法能够0引言达到各流量段测量误差要求,补偿效果显著,有效地提时差法超声波热量表通过测量超声波沿顺水流与高了流量测量精确度。逆水流方向传播时间的差值来计量流量,在此基础上1温度对流量测量影响的分析计算出热量,因此流量计量是决定超声波热量表计量[1]特性的关键环节。为提高超声波流量测量精确度,1.1温度对超声波测量影响国内外学者开展了大量研究。WangB等对测量管道时差法以其测量
7、精确度高、量程比大而广泛应用内径及超声波换能器安装倾角等参数进行优化,通过[6]于超声波热量表流量测量中。由U型时差法测量减小管道内压力损失提高流量测量的准确性[2]。陈子[7]原理可知,流体流速v与超声波在流体中沿顺、逆0静等在流体力学修正原理和实验仿真基础上,提出不水流向的传播时间差Δt呈线性关系,则v可表示为:0[3-4]同流场下的流量修正方法,降低了流量测量误差。Δtc2v=(1)0但以上研究未考虑温度对整个流量测量过程的影响。2L李志浩等采用神经网络算法对15~50℃内流量数据进式中:c为超声波在流体中的传
8、播速度,m/s;L为超声[5]行理论补偿,但训练数据有限,且未进行实验验证。波沿U型管道的传播距离,m。针对上述问题,在分析了温度对流量测量影响的由流体力学理论可知,超声波所测得流速v0为轴基础上,提出了基于BP神经网络的温度补偿算法。心线流速,与面流速v成比例关系,即K=v/v,K为流0量修正系数,则流体体积流量V可表示为:山东省科技发展计划
