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[導(dǎo)讀]南京2022年4月20日 /美通社/ -- 能源與流程工業(yè)制造是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),伴隨著過去幾十年工業(yè)制造的高速發(fā)展,我國工業(yè)生產(chǎn)面臨的能耗高、資源消耗高、產(chǎn)品附加值低、環(huán)境污染等問題越來越突出,亟需通過最新的人工智能技術(shù)來推動流程工業(yè)制造高效化、綠色化、智能化發(fā)展。...

南京2022年4月20日 /美通社/ -- 能源與流程工業(yè)制造是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),伴隨著過去幾十年工業(yè)制造的高速發(fā)展,我國工業(yè)生產(chǎn)面臨的能耗高、資源消耗高、產(chǎn)品附加值低、環(huán)境污染等問題越來越突出,亟需通過最新的人工智能技術(shù)來推動流程工業(yè)制造高效化、綠色化、智能化發(fā)展。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)是一種數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策技術(shù),具有自主學(xué)習(xí)、高度非線性等特性,可有效應(yīng)對工業(yè)控制面臨的一系列難題。南棲仙策作為強(qiáng)化學(xué)習(xí)AI智能決策應(yīng)用的領(lǐng)軍者,將強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用于工業(yè)控制任務(wù),產(chǎn)生了多個落地案例。南棲仙策團(tuán)隊將強(qiáng)化學(xué)習(xí)應(yīng)用的經(jīng)驗總結(jié)編寫了《強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制白皮書》(以下簡稱為《白皮書》,下載鏈接:http://polixir.ai/white-papers/rl-control),《白皮書》結(jié)合實際案例,對強(qiáng)化學(xué)習(xí)在工業(yè)控制中的應(yīng)用過程進(jìn)行了介紹,并展示了強(qiáng)化學(xué)習(xí)帶來的優(yōu)勢。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)工業(yè)控制技術(shù)研究:南棲仙策編寫《強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制白皮書》


白皮書下載鏈接:http://polixir.ai/white-papers/rl-control

白皮書共分為三個部分

第一部分:概述流程工業(yè)生產(chǎn)控制的挑戰(zhàn)

現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)管理流程,多個環(huán)節(jié)由人工把控,依賴經(jīng)驗知識且響應(yīng)速度緩慢。過程控制基于經(jīng)典控制算法,在大范圍動態(tài)條件復(fù)雜系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題上存在不足。系統(tǒng)運(yùn)維缺乏數(shù)據(jù)支撐,故障難預(yù)警、風(fēng)險不可控,常造成企業(yè)產(chǎn)品不夠穩(wěn)定、生產(chǎn)線持續(xù)性不夠高、產(chǎn)量波動的應(yīng)對能力不足、生產(chǎn)損耗過大成本難以控制等問題。

第二部分:介紹南棲仙策強(qiáng)化學(xué)習(xí)工具的優(yōu)勢

南棲全球領(lǐng)先的數(shù)據(jù)驅(qū)動強(qiáng)化學(xué)習(xí)工具POLIXIR REVIVE提供了數(shù)據(jù)模擬環(huán)境和強(qiáng)化學(xué)習(xí)優(yōu)化技術(shù),在火力發(fā)電、化工生產(chǎn)、自來水/污水生產(chǎn)處理等多個工業(yè)場景帶來了不同的能力,與MPC(Model Predictive Control)的對比為例,闡述了在系統(tǒng)建模方法、系統(tǒng)模擬能力、控制策略能力上更具有實施快、成本低、建模靈活、適用面廣、實用性強(qiáng)等特點。在實施上,南棲通過云端協(xié)同架構(gòu),實現(xiàn)了POLIXIR REVIVE與ReinOptima工業(yè)邊緣控制器的聯(lián)動。通過云端協(xié)同架構(gòu),當(dāng)ReinOptima的預(yù)測性維護(hù)模塊識別出系統(tǒng)發(fā)生偏移時,自動將歷史數(shù)據(jù)傳輸?shù)絉EVIVE系統(tǒng)更新虛擬環(huán)境模型和控制策略,實現(xiàn)對環(huán)境變化的自動適應(yīng)和持續(xù)的自我學(xué)習(xí)與進(jìn)化。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)工業(yè)控制技術(shù)研究:南棲仙策編寫《強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制白皮書》


第三部分:南棲仙策技術(shù)優(yōu)勢與場景應(yīng)用案例

《白皮書》通過實際案例分別對能源與流程工業(yè)制造"高精度控制、高穩(wěn)定控制、大滯后控制、全局目標(biāo)控制"四個不同維度的需求進(jìn)行了詳細(xì)解讀。

>>高精度控制

傳統(tǒng)人工控制增壓泵房的給水,經(jīng)常導(dǎo)致水量和能耗過高或過低。通過POLIXIR REVIVE產(chǎn)生的泵頻控制策略,可大大降低出口流量與目標(biāo)流量差值,達(dá)到系統(tǒng)所期望的精準(zhǔn)控制,并與歷史同時期千噸水電耗相比,節(jié)省電耗約 7.16%,有效提高了泵房的經(jīng)濟(jì)效益。

>>高穩(wěn)定控制

在燃煤火電機(jī)組控制中,由于外部擾動,導(dǎo)致主蒸汽溫度長期不穩(wěn)定。傳統(tǒng)的PID控制存在嚴(yán)重的過調(diào)、延遲等問題,導(dǎo)致超溫、溫度過低等情況出現(xiàn),影響發(fā)電效率等。通過POLIXIR REVIVE產(chǎn)生的溫控策略,可將出口溫度有效控制在一定范圍內(nèi),并幫助節(jié)省燃煤 0.06%,保障穩(wěn)定的同時延長了設(shè)備的使用壽命。

>>大滯后控制

在磨煤機(jī)生產(chǎn)過程中,由于目標(biāo)出口煤粉溫度與控制風(fēng)量之間存在較長的時間差,整體系統(tǒng)存在滯后性、長距離控制等問題,以及風(fēng)速測不準(zhǔn)導(dǎo)致風(fēng)速控制器的 PID 控制失效。通過POLIXIR REVIVE產(chǎn)生的冷熱一次風(fēng)擋板位控制策略,可使出口風(fēng)粉溫度分布更貼近目標(biāo)溫度,系統(tǒng)運(yùn)行工況更加穩(wěn)定。

>>全局目標(biāo)控制

循環(huán)水泵的優(yōu)化控制難點體現(xiàn)在需全局考慮整鍋爐運(yùn)行流程,尋找最優(yōu)的耗電-發(fā)電平衡點,PID控制難以實現(xiàn),通過POLIXIR REVIVE產(chǎn)生的循環(huán)水泵控制策略,可在330MW熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組循環(huán)水泵控制中,將整體指標(biāo)值降低約0.53,相較于PID控制策略,節(jié)能提升3.52%。

南棲仙策《強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制白皮書》全文,可點擊下方鏈接下載:http://polixir.ai/white-papers/rl-control

強(qiáng)化學(xué)習(xí)工業(yè)控制技術(shù)研究:南棲仙策編寫《強(qiáng)化學(xué)習(xí)控制白皮書》


 

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