Development of a neural network model predictive controller for the fluidized bed biomass gasification process

流化床 模型预测控制 人工神经网络 生物量(生态学) 过程(计算) 工艺工程 控制器(灌溉) 环境科学 工程类 废物管理 计算机科学 人工智能 控制(管理) 地质学 生物 农学 海洋学 操作系统
作者
Ibtihaj Khurram Faridi,Evangelos Tsotsas,Wolfram Heineken,Marcus Koegler,Abdolreza Kharaghani
出处
期刊:Chemical Engineering Science [Elsevier BV]
卷期号:: 120000-120000 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ces.2024.120000
摘要

In this study, an advanced controller for the fluidized bed biomass gasification (FBG) process is proposed. The controller is based on the model predictive control method, utilizing a long short-term memory neural network to accurately predict the controlled variable in the FBG process. Then, employing a gradient-based optimization algorithm, it optimizes the inputs to achieve the desired control objective. The controller specifically aims for temperature regulation in three spatial regions (fluidized bed, freeboard and outlet), using primary air, secondary air, and biomass flow rates as input variables. Open-loop simulations are used to fine-tune the controller's parameters (prediction and control horizon). For unbiased controller testing, a computational fluid dynamics (CFD) model of the FBG process is also developed, which is integrated with the controller in a closed-loop system, simulating real-process feedback for performance evaluation. The proposed controller effectively maintains temperatures (steady state error < 1.5 %) at desired set points (800–900 °C) with a short prediction horizon of 24 time steps, reducing response time to under 5 s, making it suitable for real-time FBG process control.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lucas应助跳跃飞瑶采纳,获得10
1秒前
孟昊如完成签到,获得积分10
1秒前
无花果应助肯德鸭采纳,获得10
1秒前
123发布了新的文献求助10
1秒前
cl完成签到,获得积分10
1秒前
玖拾贰发布了新的文献求助10
1秒前
ewasxz发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
方方发布了新的文献求助10
3秒前
木木木木发布了新的文献求助10
5秒前
顺利发布了新的文献求助10
6秒前
请知识进脑子完成签到,获得积分10
6秒前
LL关闭了LL文献求助
6秒前
8秒前
阳光he完成签到,获得积分10
8秒前
张菲菲发布了新的文献求助10
9秒前
玖拾贰完成签到,获得积分20
9秒前
Akim应助123采纳,获得10
9秒前
我是老大应助小鱼采纳,获得10
9秒前
平淡小白菜完成签到,获得积分10
9秒前
14999发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助fxx采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
15秒前
wanci应助cyyyyyyyyyy采纳,获得10
15秒前
16秒前
17秒前
CipherSage应助金福珠采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
净坛使者完成签到,获得积分10
20秒前
小鱼发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
土豪的琪完成签到,获得积分10
22秒前
兴奋的嚣完成签到 ,获得积分10
22秒前
LL关闭了LL文献求助
23秒前
23秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6286723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8105478
关于积分的说明 16952568
捐赠科研通 5352060
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844237
邀请新用户注册赠送积分活动 1821614
关于科研通互助平台的介绍 1677853