Trfogati gs optikai vizsglata s mestersges intelligenciaalap elemzse

Térfogati égés optikai vizsgálata és mesterséges intelligencia-alapú elemzése Szakdolgozat védés 2021 Pitlik Marcell Konzulens: Dr. Józsa Viktor Dátum: 2021. január 6. Témavezető: Dr. Nagy Balázs Vince Helyszín: MS Teams

Tartalom • • Vizsgált rendszer Vizsgált jelenség Elvégzett mérések Adatvagyon Hasonlóságelemzés Jóság-index Szimulátor-építés Genetikai potenciál 2

Előzmények Jelen Múlt Szakdolgozat Jövő Diplomamunka Technológiai igény Kutatások Megoldás Tanulmányok szerző 3

A vizsgált rendszer I. Tüzelőanyag: dízel/földgáz Változtatott paraméterek: • Légfelesleg-tényező • Porlasztási levegő-mennyiség • Égéslevegő-mennyiség • Lángalak 4

A vizsgált rendszer II. 5

A vizsgált jelenség Mi is az a térfogati égés? 6

Elvégzett mérések I. UV-VIS-NIR VIS NIR 7

Elvégzett mérések II. 8

Elvégzett mérések III. 9

Adatvagyon Beállításonként Idősorosan • Spektrális emisszió 10

Hasonlóságelemzés ▫ Célja: A vizsgált objektumok mért tulajdonságaik alapján való egymáshoz képesti értékelése ▫ Eszköze: Lineáris egyenletrendszerek közelítő megoldása a legkisebb négyzetek elvére támaszkodó hiba alapján ▫ Fajtái: MCM: exploratív modell Y 0: anti-diszkriminatív (fogalom-alkotó) modell Standard modell (termelési függvény) 11

Jóság-index Füstgáz összetétel: (minden komponens minél kevesebb, annál ideálisabb) 12

Szimulátor-építés I. (szenzor adatok alapján) Beállításonként: Korreláció = 1 Jóság-index Idősorosan: Korreláció = 0, 83 13

Szimulátor-építés II. (spektrális alapon) Beállításonként Korreláció = 0, 87 Jóság-index Spektrális adatok Idősorosan 14

Füstgáz – szimulátor (szenzor adatok alapján) Idősoros szimulátor Beállításonkénti szimulátor 15

Füstgáz – szimulátor (spektrális alapon) Idősoros szimulátor Beállításonkénti szimulátor 16

Genetikai potenciál Közvetve módosítható Közvetlenül módosítható Pl. füstgáz hőmérséklete az égőtér tetején Pl. égéslevegő motorfrekvencia Érdemes lenne csökkenteni (NOx keletkezés magas hőmérsékleten) Maximális szenzorjelre éri el a rendszer a maximális jóságindexet Az ismert kombinatorikai tér minimumán (-20 °C) sem lenne hatása (plató-jelenség) Érdemes még tovább növelni (fizikai korlát: pl. : lánglefúvás) 17

Összefoglalás üIdealitás meghatározása üSzenzor adatokra alapozó szimulátor üSpektrális emissziós adatokra alapozó szimulátor üKonzisztens (quasi determinisztikus) részeredmények üGenetikai potenciál meghatározása 18

Köszönöm a megtisztelő figyelmet! 19

Bírálói kérdés I. „Írja, hogy a COCO-Y 0 modellnél azt vette figyelembe, hogy a füstgáz tartalom minden komponensre legyen minél kisebb. Ebbe az O koncentráció is benne volt? ” 2 Válasz: Igen. Indokok: • Stabilitás (pl. lánglefúvás) • Energia-hatékonyság • A genetikai potenciál -> még több levegő (minél kisebb = negatív visszacsatolás) 20

Bírálói kérdés II. „Mennyiben módosítana az eredményeken, ha a füstgázkomponensek közül csak a CO és NO értékeket venné figyelembe? ” Válasz: Érdemben nem. Indoklás: Korrelációk: Teljes idősor: 0. 52 Csak térfogati égés: 0. 95 21

Bírálói kérdés III/1 „Figyelembe vette-e az emissziómérő válasz idejét? Ez akár perces nagyságrendű is lehet. ” Válasz: Nem. Indoklás: • Beállításonként (ID) stabilnak tekinthető a rendszer • A beállításonkénti OAM-hoz vezető átlagolásnál kvázi eltűnik ez a hiba • (vö. III/2) 22

Bírálói kérdés III/2 Perces (6 -os) késleltetés esetén: A korrelációk (jelképesen) nőnek: Teljes idősor: 0. 67 0. 71 Csak térfogati égés: 0. 82 0. 83 Szürke: Kék: Narancs: Y 0_eredeti Y 0 becslés_eltolt Y 0 becslés_eredeti 23

Bírálói kérdés IV/1 „Konkrétan milyen feladatok elvégzésére lenne még ahhoz szükség, hogy a mérőrendszeren valós idejű szabályzóként alkalmazható legyen a fejlesztett program? ” Válaszok: Stabil beállítások esetén az ideális beállításra van szükség. Erre már alkalmas a rendszer a vizsgált kombinatorikai térben (+ genetikai potenciál) Ekkor nincs szükség MI alapú valós idejű szabályzásra. Hiszen a technológiai paraméterek konstans értéken tartása a feladat. 24

Bírálói kérdés IV/2 „Konkrétan milyen feladatok elvégzésére lenne még ahhoz szükség, hogy a mérőrendszeren valós idejű szabályzóként alkalmazható legyen a fejlesztett program? ” Válaszok: A kutatás következő lépése: „ún. menetrendtartó erőművek” (energiaszektor) Az áramhálózat konstans értéken tartása a cél. (Megújulók „kikompenzálása”) Ehhez a gázerőműveket állítják nagy tartományban, amire nem voltak felkészítve a tervezésükkor. Következő lépés: Dinamikus leadott teljesítmény mellett meghatározni az ideális égési paramétereket. 25

Jóság-index II. 26

Ellenőrző mérések I. Jelenség detektálás Pontosság ellenőrzése 27

Ellenőrző mérések II. 28