專利名稱：成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成套設(shè)備的控制裝置，特別涉及使用煤等的化石燃料發(fā)電的火力發(fā)電 成套設(shè)備的控制裝置。
背景技術(shù)：
成套設(shè)備的控制裝置，處理從作為控制對象的成套設(shè)備得到的狀態(tài)量的測量信 號，計算提供給控制對象的控制信號(操作信號)后傳遞給控制對象。在成套設(shè)備的所述控 制裝置上安裝有計算操作信號的算法，以使成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號滿足其目標值。作為在成套設(shè)備的控制中使用的控制算法，有PI (比例·積分)控制算法。在PI 控制中，在成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號與其目標值的偏差上乘以比例增益而得到的值 上，加上對偏差進行時間積分而得到的值，導(dǎo)出給予控制對象的操作信號。使用PI控制的控制算法，能夠使用框線圖等描述輸入輸出關(guān)系，所以容易明白輸 入和輸出的因果關(guān)系，有很多的應(yīng)用成果。但是，在成套設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更或者環(huán)境變化 等事前想不到的條件下使成套設(shè)備運轉(zhuǎn)的時，有時需要變更控制邏輯等操作。另一方面，在能夠適應(yīng)成套設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)或者環(huán)境的變化的控制方式中，有使 用自動修正控制算法或者參數(shù)值的自適應(yīng)控制或者學(xué)習(xí)算法的控制方式。作為使用學(xué)習(xí)算法導(dǎo)出成套設(shè)備的控制裝置的操作信號的方法，一般是使用成套 設(shè)備的測量數(shù)據(jù)或者以數(shù)值分析為基礎(chǔ)構(gòu)筑的數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計方式處理這些數(shù)據(jù)來構(gòu)筑推定 成套設(shè)備的特性的統(tǒng)計模型，對于該統(tǒng)計模型自主學(xué)習(xí)最佳的控制邏輯的方法。使用該自主學(xué)習(xí)的方法所得到的控制方式的性能依存于統(tǒng)計模型的推定精度。 艮口，統(tǒng)計模型的特性越接近實際的成套設(shè)備特性，就越能得到和對于統(tǒng)計模型的控制結(jié)果 同等的控制效果。因此，在使用學(xué)習(xí)算法的自適應(yīng)控制技術(shù)中，構(gòu)筑更高精度的統(tǒng)計模型成 為課題。作為提高統(tǒng)計模型的精度的技術(shù)，在專利文獻1中記載了使用探索算法來最優(yōu)化 作為統(tǒng)計方法之一的RBF網(wǎng)絡(luò)的基函數(shù)的半徑參數(shù)的技術(shù)。另外，在非專利文獻1中記載了用RBF網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成統(tǒng)計模型，通過以模型構(gòu)筑用的數(shù) 據(jù)特性(數(shù)據(jù)數(shù)量、維數(shù)、距離)為基礎(chǔ)而導(dǎo)出的計算式?jīng)Q定其基函數(shù)的半徑參數(shù)的技術(shù)。在上述公知技術(shù)中，因為執(zhí)行基于模型構(gòu)筑用數(shù)據(jù)的特性的半徑調(diào)整，所以與隨 意設(shè)定半徑的情況相比，能夠構(gòu)筑與實際的成套設(shè)備特性更一致的統(tǒng)計模型。在對于成套設(shè)備的控制裝置應(yīng)用專利文獻1、以及非專利文獻1中公開的技術(shù)的 情況下，通過基于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)設(shè)定，與隨意設(shè)定半徑參數(shù)的情況相比，能夠 提高推定精度。另一方面，在成套設(shè)備控制中，因為在通過控制引起操作條件變更后到特性穩(wěn)定 之前需要幾分鐘到十幾分鐘的時間，所以通過把該時間作為控制周期來變更操作條件，可 以期待得到最大的效果。因此，上述統(tǒng)計模型的參數(shù)調(diào)整、以及基于學(xué)習(xí)算法的控制邏輯的學(xué)習(xí)最好在該控制周期以內(nèi)結(jié)束。但是，在成套設(shè)備的控制裝置中應(yīng)用專利文獻1的技術(shù)的情況下，在像專利文獻1 的技術(shù)那樣使用最優(yōu)化技術(shù)的半徑參數(shù)的調(diào)整方法中，因為要使數(shù)據(jù)和統(tǒng)計模型的推定結(jié) 果的誤差最小化來探索半徑參數(shù)，所以需要對應(yīng)于探索次數(shù)反復(fù)進行誤差評價。因為誤差 評價的次數(shù)與數(shù)據(jù)數(shù)量成比例增加，所以在數(shù)據(jù)量大的情況下計算成本增加，有可能無法 在控制周期以內(nèi)結(jié)束統(tǒng)計模型的參數(shù)調(diào)整。 與此相對，在非專利文獻1的技術(shù)中，使用預(yù)先導(dǎo)出的計算式?jīng)Q定統(tǒng)計模型的半 徑參數(shù)，所以不需要反復(fù)進行誤差評價，能夠減小計算成本，在控制周期以內(nèi)結(jié)束統(tǒng)計模型 調(diào)整。另外在該技術(shù)中，以統(tǒng)計模型構(gòu)筑用的數(shù)據(jù)以某種程度的等間隔分布為前提，把全部 基底的半徑參數(shù)設(shè)定為一樣。但是，在成套設(shè)備的控制裝置中應(yīng)用非專利文獻1的技術(shù)的情況下，在成套設(shè)備 的運轉(zhuǎn)控制中，為滿足性能保證值而以在最佳操作條件下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)為前提，所以設(shè)想所獲 得的模型構(gòu)筑用的數(shù)據(jù)的分布大體集中在接近最佳條件的區(qū)域中，另外，從遵守上述性能 保證值的觀點出發(fā)，多數(shù)情況下也不允許用于使數(shù)據(jù)等間隔分布的人為的操作。而且，當(dāng)模型構(gòu)筑用的數(shù)據(jù)在某條件下集中分布時，通過設(shè)定成一樣的半徑參數(shù)， 統(tǒng)計模型的基函數(shù)不能充分地覆蓋輸入空間，有推定精度顯著降低的可能性。專利文獻1特開2005-115639號公報非專利文獻1北山、安田、山崎“RBF才、7卜7—夕i Particle SwarmOptimization (二 J 3統(tǒng)合的最適化”，電気學(xué)會論文誌C，Vol. 128，No. 4， pp.636-645(2008)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝 置，其具備即使在控制在構(gòu)筑統(tǒng)計模型時使用的數(shù)據(jù)中存在偏差的學(xué)習(xí)型的成套設(shè)備的情 況下，也根據(jù)該數(shù)據(jù)的偏差的分布在控制周期以內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整統(tǒng)計模型的參數(shù)，使推定精 度提高的功能。本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置，從成套設(shè)備取入作為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量 信號，使用所述測量信號運算對所述成套設(shè)備進行控制的操作信號，其中，控制裝置具有 測量信號數(shù)據(jù)庫，其取入作為所述成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號并保存；模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫， 其保存從在所述測量信號數(shù)據(jù)庫中保存的成套設(shè)備的測量數(shù)據(jù)變換而得的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)； 統(tǒng)計模型，其使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，推定對所述成套設(shè)備提 供控制信號時作為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號的值，模擬成套設(shè)備的控制特性；操作 方法學(xué)習(xí)部，其使用所述統(tǒng)計模型學(xué)習(xí)與提供給成套設(shè)備的所述控制信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼斎?的生成方法，以使與所述測量信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼敵鲞_到目標值；學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，其保存與 所述操作方法學(xué)習(xí)部中的學(xué)習(xí)的制約條件以及學(xué)習(xí)結(jié)果相關(guān)的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)；和控制信號 生成部，其使用所述測量信號數(shù)據(jù)庫的測量信號、以及所述學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)信息數(shù) 據(jù)，運算對成套設(shè)備發(fā)送的控制信號，而且，在所述控制裝置中設(shè)置模型調(diào)整部，其調(diào)整在 所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中包含的統(tǒng)計模型的基本半徑參數(shù)，所述統(tǒng)計 模型使用通過所述模型調(diào)整部得到的基本半徑參數(shù)的調(diào)整結(jié)果，生成模型輸出。
本發(fā)明的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，從具有鍋爐的火力發(fā)電成套設(shè)備取入作 為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號，使用所述測量信號運算對所述火力發(fā)電成套設(shè)備進行 控制的操作信號，其中，所述測量信號，包含表示在從所述火力發(fā)電成套設(shè)備的鍋爐排出的 廢氣中包含的氮氧化物、一氧化碳、以及硫化氫的濃度中的至少一種濃度的狀態(tài)量的信號， 所述操作信號，包含表示供給所述火力發(fā)電成套設(shè)備的鍋爐的空氣流量、調(diào)節(jié)該空氣流量 的空氣調(diào)節(jié)閥的開度、供給鍋爐的燃料流量、使得從鍋爐排出的廢氣向該鍋爐再循環(huán)的廢 氣再循環(huán)流量中的至少一種的信號，控制裝置具有測量信號數(shù)據(jù)庫，其取入作為所述火力 發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號并保存；模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫，其保存從在所述測量信號數(shù) 據(jù)庫中保存的成套設(shè)備的測量數(shù)據(jù)變換而得的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)包含供給 鍋爐的空氣流量、調(diào)節(jié)該空氣流量的空氣調(diào)節(jié)閥的開度、供給鍋爐的燃料流量、使得從鍋爐 排出的廢氣向該鍋爐再循環(huán)的廢氣再循環(huán)流量中的至少一種；統(tǒng)計模型，其使用在所述模 型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，推定對所述成套設(shè)備提供控制信號時作為該成套設(shè) 備的狀態(tài)量的測量信號的值，模擬成套設(shè)備的控制特性；操作方法學(xué)習(xí)部，其使用所述統(tǒng)計 模型學(xué)習(xí)與提供給成套設(shè)備的所述控制信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼斎氲纳煞椒ǎ允古c所述測量 信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼敵鲞_到目標值；學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，其保存與所述操作方法學(xué)習(xí)部中的學(xué) 習(xí)的制約條件以及學(xué)習(xí)結(jié)果相關(guān)的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)；和控制信號生成部，其使用所述測量信 號數(shù)據(jù)庫的測量信號、以及所述學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)，運算對成套設(shè)備發(fā)送的 控制信號，而且，在所述控制裝置中設(shè)置模型調(diào)整部，其調(diào)整在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存 的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中包含的統(tǒng)計模型的基本半徑參數(shù)，所述統(tǒng)計模型使用通過所述模型調(diào)整 部得到的基本半徑參數(shù)的調(diào)整結(jié)果，生成模型輸出。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制 裝置，其具備即使在控制在構(gòu)筑統(tǒng)計模型時使用的數(shù)據(jù)中存在偏差的學(xué)習(xí)型的成套設(shè)備的 情況下，也可以根據(jù)該數(shù)據(jù)的偏差的分布在控制周期以內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整統(tǒng)計模型的參數(shù)，使 推定精度提高的功能。


圖1是表示作為本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的操作方 法的學(xué)習(xí)時的動作流程的流程圖。圖3是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整部的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型構(gòu) 筑數(shù)據(jù)中保存的數(shù)據(jù)的形式的圖。圖5是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整的動作流程的流程圖。圖6是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整時的類別劃分的概念的概略圖。圖7是說明圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整機制的概要圖。
圖8是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整時的基底疏密度分布變化的樣子的概要圖。圖9是表示圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的模型調(diào) 整時的模型推定值分布變化的樣子的概要圖。圖10是在圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中在設(shè)定模 型輸入輸出時在圖像顯示裝置上顯示的畫面的一例。圖11是在圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中在設(shè)定模 型調(diào)整條件時在圖像顯示裝置上顯示的畫面的一例。圖12是在圖1中記載的本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中在確認模 型調(diào)整結(jié)果時在圖像顯示裝置上顯示的畫面的一例。圖13是表示作為應(yīng)用本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置的第二實施例的火力發(fā)電成 套設(shè)備的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示在圖13中記載的第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備中裝備的空氣加熱 器的結(jié)構(gòu)的概略構(gòu)造圖。圖15是在圖13中記載的本發(fā)明的第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置中 在設(shè)定模型輸入輸出時在圖像顯示裝置上顯示的畫面的一例。符號說明1測量信號，16控制信號，90輸入輸出數(shù)據(jù)信息，100成套設(shè)備，IOOa火力發(fā)電成套 設(shè)備，101鍋爐，102燃燒器，103后空氣端口，130 133配管，140 142配管，160 163 空氣調(diào)節(jié)閥，200控制裝置，201外部輸入接口，202外部輸出接口，210測量信號數(shù)據(jù)庫，220 模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫，230學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，240控制邏輯數(shù)據(jù)庫，250控制信號數(shù)據(jù)庫，300測量 信號變換部，400數(shù)值解析部，500統(tǒng)計模型，600模型調(diào)整部，700控制信號生成部，800操作 方法學(xué)習(xí)部，900外部輸入裝置，901鍵盤，902鼠標，910維護工具，911外部輸入接口，912 數(shù)據(jù)收發(fā)處理部，913外部輸出接口，920圖像顯示裝置。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制 裝置的實施例。在本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置兩者中成為 共同的結(jié)構(gòu)的成套設(shè)備控制裝置中，希望構(gòu)成所述控制裝置的模型調(diào)整部具有類別運算功 能和半徑調(diào)整功能中的至少一種功能，所述類別運算功能使用在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的 信息來決定模型構(gòu)筑用數(shù)據(jù)的類別號碼，所述半徑調(diào)整功能使用包含通過所述類別運算功 能決定的類別信息的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)信息來調(diào)整統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)。另外，希望在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息中包含各數(shù)據(jù)的模型輸入空間中的坐 標、半徑參數(shù)、數(shù)據(jù)疏密度、以及數(shù)據(jù)所屬的類別號碼中的至少一種信息。另外，希望類別運算功能具有計算作為表示各數(shù)據(jù)的密集度的指標的疏密度的功 能；和根據(jù)通過外部輸入裝置輸入的類別數(shù)信息，把用類別數(shù)等分模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的疏密度 分布范圍而得到的值作為基準來決定各數(shù)據(jù)的類別號碼的功能中的至少一種功能。另外，希望半徑調(diào)整功能具有在調(diào)整半徑參數(shù)時對于在模型輸入空間內(nèi)任意決定的基準模型輸入計算其疏密度的功能；和在計算出的疏密度不滿足通過外部輸入裝置輸入 的閾值條件的情況下提取出位于基準模型輸入的最近處的數(shù)據(jù)的類別，調(diào)整屬于該類別的 數(shù)據(jù)的半徑參數(shù)的功能中的至少一種功能。希望所述控制裝置與圖像顯示裝置連接，具有在圖像顯示裝置上顯示在模型構(gòu)筑 數(shù)據(jù)庫中保存的信息的功能、通過圖像顯示裝置設(shè)定在模型調(diào)整部中使用的模型調(diào)整條件 的功能、和在圖像顯示裝置上顯示模型調(diào)整部的統(tǒng)計模型的調(diào)整結(jié)果的功能中的至少一種 功能。通過具有通過圖像顯示裝置輸入模型調(diào)整的條件設(shè)定的功能，成套設(shè)備的運行人 員能夠根據(jù)成套設(shè)備的控制需要設(shè)定恰當(dāng)?shù)哪Ｐ驼{(diào)整條件。而且，通過具有在圖像顯示裝 置上顯示通過模型調(diào)整引起的疏密度的遷移、以及數(shù)據(jù)和推定結(jié)果的誤差的遷移的功能， 成套設(shè)備的運行人員能夠確認通過模型調(diào)整能否獲得希望的模型推定精度，在不能夠獲得 的情況下再次執(zhí)行模型調(diào)整。 另外，在火力發(fā)電成套設(shè)備中應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置的情況下，成為具有控制信 號生成部的結(jié)構(gòu)的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，所述控制信號生成部使用從火力發(fā)電成 套設(shè)備取得的測量信號，導(dǎo)出供給火力發(fā)電成套設(shè)備的控制信號。這些測量信號包含表示在從火力發(fā)電成套設(shè)備排出的氣體中包含的氮氧化物、一 氧化碳、以及硫化氫各個的濃度中至少一種濃度的信號。另外，控制信號包含決定空氣調(diào)節(jié) 閥的開度、空氣流量、燃料流量、廢氣再循環(huán)流量中的至少一種的信號。所述控制裝置具有統(tǒng)計模型，用于推定在向火力發(fā)電成套設(shè)備供給控制信號時 的測量信號的值；模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫，用于保存包含在所述統(tǒng)計模型的構(gòu)筑中使用的、火力發(fā) 電成套設(shè)備的空氣調(diào)節(jié)閥的開度、空氣流量、燃料流量、廢氣再循環(huán)流量中的至少一種信息 的數(shù)據(jù)；操作方法學(xué)習(xí)部，用于使用所述統(tǒng)計模型來學(xué)習(xí)與所述控制信號相應(yīng)的模型輸入 的生成方法，以使與所述測量信號相應(yīng)的模型輸出達到目標值；學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，用于保存 關(guān)于所述操作方法學(xué)習(xí)部中的學(xué)習(xí)的制約條件以及學(xué)習(xí)結(jié)果的信息；和模型調(diào)整部，用于 調(diào)整在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息中包含的統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)。另外，希望所述控制裝置與圖像顯示裝置連接，具有在圖像顯示裝置上顯示在模 型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息的功能、通過圖像顯示裝置設(shè)定在模型調(diào)整部中使用的模型調(diào) 整條件的功能、和在圖像顯示裝置上顯示模型調(diào)整部的統(tǒng)計模型的調(diào)整結(jié)果的功能中的至 少一種功能。在火力發(fā)電成套設(shè)備的控制中應(yīng)用了本發(fā)明的控制裝置的實施例中，通過圖像顯 示裝置輸入與火力發(fā)電成套設(shè)備中的模型輸入相應(yīng)的燃燒器、以及后空氣端口的空氣量相 關(guān)的設(shè)定信息。下面，參照

作為本發(fā)明的實施例的成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成 套設(shè)備的控制裝置。實施例1首先，參照

作為本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置。圖1是本發(fā)明的第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示， 作為控制對象的成套設(shè)備100被控制裝置200控制。因為控制成套設(shè)備100的控制裝置200與維護工具910連接，所以成套設(shè)備100的運行人員能夠通過在維護工具910上連接的外部輸入裝置900和圖像顯示裝置(例如CRT 顯示器)920控制控制裝置200。在控制裝置200中形成為作為運算裝置而分別具有測量信號變換部300、數(shù)值解 析部400、統(tǒng)計模型500、模型調(diào)整部600、控制信號生成部700以及操作方法學(xué)習(xí)部800的結(jié)構(gòu)。另外，在控制裝置200中，作為數(shù)據(jù)庫(DB)而設(shè)置有測量信號數(shù)據(jù)庫210、模型構(gòu) 筑數(shù)據(jù)庫220、學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230、控制邏輯數(shù)據(jù)庫240、以及控制信號數(shù)據(jù)庫250。另外，在控制裝置200中，作為和外部的接口而設(shè)置有外部輸入接口201以及外部 輸出接口 202。另外，在該控制裝置200中構(gòu)成為，通過外部輸入接口 201從成套設(shè)備100把測 量該成套設(shè)備的各種狀態(tài)量而得到的測量信號1取入控制裝置200的測量信號數(shù)據(jù)庫210 中，另外，從控制裝置200的控制信號生成部700通過外部輸出接口 202對于作為控制對象 的成套設(shè)備100輸出控制該成套設(shè)備的控制信號15、例如作為控制供給的空氣流量的控制 信號16。在該控制裝置200中，通過外部輸入接口 201從所述成套設(shè)備100取入的測量成 套設(shè)備100的狀態(tài)量而得的測量信號2，被保存在測量信號數(shù)據(jù)庫210中。另外，通過在控制裝置200中設(shè)置的控制信號生成部700生成的控制信號15，被保 存在控制裝置200中設(shè)置的控制信號數(shù)據(jù)庫250中，同時從外部輸出接口 202作為針對所 述成套設(shè)備100的操作信號16而被輸出。在控制裝置200中設(shè)置的測量信號變換部300中，把在測量信號數(shù)據(jù)庫210中保 存的測量數(shù)據(jù)3變換為模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)4。該模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)4被保存在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220 中。另外，在測量數(shù)據(jù)3中包含的、作為之前的控制結(jié)果而得到的運轉(zhuǎn)條件，被輸入在控制 裝置200內(nèi)設(shè)置的控制信號生成部700。在控制裝置200內(nèi)設(shè)置的數(shù)值解析部400中，使用模擬成套設(shè)備100的物理模型 來預(yù)測成套設(shè)備100的特性。用數(shù)值解析部400執(zhí)行而得到的數(shù)值解析數(shù)據(jù)5被保存在模 型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中。在控制裝置200內(nèi)設(shè)置的模型調(diào)整部600中，更新從模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220取入的 模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7中包含的模型參數(shù)信息(調(diào)整模型)，在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存更新后 的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)8。在控制裝置200內(nèi)設(shè)置的操作方法學(xué)習(xí)部800中生成學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)12，并保存在學(xué)習(xí) 信息數(shù)據(jù)庫230中。在控制裝置200內(nèi)設(shè)置的統(tǒng)計模型500，具有模擬成套設(shè)備100的控制特性的功 能。即模擬運算與把操作信號16提供給成套設(shè)備100、得到其控制結(jié)果所對應(yīng)的測量信號 1同等的功能。為進行該模擬運算，統(tǒng)計模型500使用從操作方法學(xué)習(xí)部800接受的模型輸 入9、和在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)6。該模型輸入9相當(dāng)于操作信號16。根據(jù)模型輸入9和模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)6，在所述統(tǒng) 計模型500中通過使用基函數(shù)的統(tǒng)計方法模擬運算通過成套設(shè)備100的控制引起的特性變 化，得到模型輸出10。通過統(tǒng)計模型500得到的模型輸出10成為成套設(shè)備100的測量信號1的預(yù)測值。模型輸入9、模型輸出10兩者的數(shù)量都不限定于一種，可以分別準備多種。這里，所謂使用基函數(shù)的統(tǒng)計方法，是在把模型輸入作為各分量的矢量空間內(nèi)，根 據(jù)擁有的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(在本發(fā)明中與模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)6相當(dāng))信息來配置基函數(shù)，通過其線性 結(jié)合輸出成套設(shè)備特性的模擬運算結(jié)果(模型特性)的方法。作為代表性的方法，舉出作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種方法的徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)(Radial Basis Function Network)，但是在本發(fā)明中關(guān)于統(tǒng)計模型的結(jié)構(gòu)不限于此，也可以應(yīng)用使 用基函數(shù)的其他方法?；瘮?shù)，一 般使用放射狀的函數(shù)(高斯函數(shù))，其形狀由表示放射的 范圍的半徑參數(shù)來決定。在控制裝置200內(nèi)設(shè)置的控制信號生成部700中，使用從學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230輸 出的學(xué)習(xí)信息13、以及在控制邏輯數(shù)據(jù)庫250中保存的控制邏輯數(shù)據(jù)14，以使測量信號1 成為希望的值那樣生成控制信號15。在該控制邏輯數(shù)據(jù)庫250中保存計算控制邏輯數(shù)據(jù)14的控制電路、以及控制參 數(shù)。在計算該控制邏輯數(shù)據(jù)14的控制電路中，可以使用作為現(xiàn)有技術(shù)而公知的PI (比例 積 分)控制。操作方法學(xué)習(xí)部800，使用在學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230中保存的包含學(xué)習(xí)的制約條件 以及學(xué)習(xí)的參數(shù)設(shè)定條件等的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)11，學(xué)習(xí)模型輸入9的操作方法。作為學(xué)習(xí)結(jié) 果的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)12被保存在學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230中。這樣，在控制裝置200的動作中，通過具備在模型調(diào)整部600中調(diào)整在模型構(gòu)筑數(shù) 據(jù)庫220中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7中包含的模型參數(shù)信息的機制，提供與模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7 的特性對應(yīng)的適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛥?shù)數(shù)據(jù)，所以可以提高統(tǒng)計模型500中的成套設(shè)備特性的推定 精度。另外，因為遵照把數(shù)據(jù)的密度分布作為基準來公式化的算法執(zhí)行這樣的模型調(diào) 整，所以與專利文獻1中記載的那樣的嘗試的半徑參數(shù)的決定方法相比，能夠縮短模型調(diào) 整所需要的時間。關(guān)于在控制裝置200中設(shè)置的統(tǒng)計模型500、模型調(diào)整部600、以及操作方法學(xué)習(xí) 部800的詳細功能，在后面進行描述。另外，在從操作方法學(xué)習(xí)部800向?qū)W習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230中保存的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)12中， 包含關(guān)于操作前后的模型輸入、以及作為該操作的結(jié)果而得到的模型輸出的信息。在學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫230中，選擇與當(dāng)前的運轉(zhuǎn)條件對應(yīng)的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)12，作為學(xué)習(xí) 信息數(shù)據(jù)13輸入控制信號生成部700中。成套設(shè)備100的運行人員，通過使用由鍵盤901和鼠標902構(gòu)成的外部輸入裝置 900、控制裝置200和能夠收發(fā)數(shù)據(jù)的維護工具910、以及圖像顯示裝置920，能夠訪問在控 制裝置200中配備的各種數(shù)據(jù)庫中保存的信息。另外，通過使用這些裝置，能夠輸入在控制裝置200的數(shù)值解析部400、統(tǒng)計模型 500、模型調(diào)整部600、以及操作方法學(xué)習(xí)部800中使用的參數(shù)設(shè)定值、學(xué)習(xí)的制約條件、以 及為確認所得到的學(xué)習(xí)結(jié)果而需要的設(shè)定信息。維護工具910由外部輸入接口 911、數(shù)據(jù)收發(fā)處理部912、以及外部輸出接口 913 構(gòu)成，能夠通過數(shù)據(jù)收發(fā)處理部912與控制裝置200進行數(shù)據(jù)收發(fā)。用外部輸入裝置900生成的維護工具輸入信號91，通過外部輸入接口 911被取入維護工具910中。在維護工具910的數(shù)據(jù)收發(fā)處理部912中，遵照維護工具輸入信號92的 信息，從控制裝置200取得輸入輸出數(shù)據(jù)信息90。另外，在數(shù)據(jù)收發(fā)處理部912中，遵照維護工具輸入信號92的信息，對輸入輸出數(shù) 據(jù)信息90進行輸出，該輸入輸出數(shù)據(jù)信息90包含在控制裝置200的數(shù)值解析部400、統(tǒng)計 模型500、模型調(diào)整部600、以及操作方法學(xué)習(xí)部800中使用的參數(shù)設(shè)定值、學(xué)習(xí)的制約條 件、以及為確認所得到的學(xué)習(xí)結(jié)果而需要的設(shè)定信息。
在數(shù)據(jù)收發(fā)處理部912中，把作為處理輸入輸出數(shù)據(jù)信息90的結(jié)果而得到的維護 工具輸出信號93發(fā)送到外部輸出接口 913。從外部輸出接口 913發(fā)送的維護工具輸出信號 94顯示在圖像顯示裝置920上。在上述的控制裝置200中，測量信號數(shù)據(jù)庫210、模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220、學(xué)習(xí)信息數(shù) 據(jù)庫230、控制邏輯數(shù)據(jù)庫240、以及控制信號數(shù)據(jù)庫250被配置在控制裝置200的內(nèi)部，但 是也可以把它們?nèi)炕蛘咭徊糠峙渲迷诳刂蒲b置200的外部。另外，數(shù)值解析部400被配置在控制裝置200的內(nèi)部，但是也可以把它配置在控制 裝置200的外部。例如，也可以把數(shù)值解析部400、以及模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220配置在控制裝置200的 外部，經(jīng)由因特網(wǎng)向控制裝置200發(fā)送數(shù)值解析數(shù)據(jù)5。圖2是表示圖1中表示的作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的控制過程的 流程圖。圖2表示一個流程圖，該流程圖表示通過在第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置 200中設(shè)置的模型調(diào)整部600進行的統(tǒng)計模型500的調(diào)整、以及通過操作方法學(xué)習(xí)部800進 行的操作方法的學(xué)習(xí)時的動作。圖 2 表示的流程圖，組合步驟 1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、 1800、1900、2000、2100以及2200來執(zhí)行。下面說明各個步驟。在控制裝置200的動作開始后，首先最初在設(shè)定模型構(gòu)筑條件·學(xué)習(xí)條件的步驟 1000中，設(shè)定模型構(gòu)筑時的執(zhí)行條件、學(xué)習(xí)時的最大學(xué)習(xí)次數(shù)、最大操作次數(shù)、制約條件等 各種參數(shù)值。接著，在調(diào)節(jié)統(tǒng)計模型的半徑的步驟1100中，使控制裝置200的模型調(diào)整部600 動作，更新在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7中包含的模型參數(shù)。這里，所述模型參數(shù)包含各數(shù)據(jù)的基本半 徑信息、中心疏密度信息、以及類別號碼信息。關(guān)于模型調(diào)整部600的詳細功能以及動作， 在后面進行描述。接著，在學(xué)習(xí)統(tǒng)計模型的參數(shù)的步驟1200中，使控制裝置200的統(tǒng)計模型500動 作，學(xué)習(xí)在統(tǒng)計模型500的推定值計算中使用的參數(shù)。關(guān)于學(xué)習(xí)的具體的手段，可以使用一 般使用的公知的各種方式。接著，在初始化學(xué)習(xí)次數(shù)k(k = 1)的步驟1300中，初始化表示步驟1400 2100 的重復(fù)次數(shù)的值、即學(xué)習(xí)次數(shù)k (設(shè)定k = 1)。接著，在決定模型輸入的初始值的步驟1400中，設(shè)定開始學(xué)習(xí)時的模型輸入9的 初始值。作為模型輸入9的初始值，可以選擇預(yù)先設(shè)定的可操作范圍內(nèi)的任意值。S卩，如果 在該操作范圍內(nèi)，則作為初始條件可選擇任意狀態(tài)。模型輸入9，通常表現(xiàn)為連續(xù)值矢量，但 是也可以使用離散值矢量。
接著，在初始化操作次數(shù)ο (ο = 1)的步驟1500中，初始化作為步驟1600 2000 的重復(fù)次數(shù)的操作次數(shù)ο (設(shè)定ο = 1)。接著，在更新模型輸入的步驟1600中，使用所決定的模型輸入9的操作量更新模 型輸入9。接著，在計算統(tǒng)計模型的基函數(shù)值的步驟1700中，向統(tǒng)計模型500輸入更新后的 模型輸入9，計算統(tǒng)計模型500的各基函數(shù)值。接著，在計算模型輸出的步驟1800中，根據(jù)在上述步驟1200中求得的統(tǒng)計模型 500的參數(shù)、以及在上述步驟1700中求得的統(tǒng)計模型500的基函數(shù)值，計算作為統(tǒng)計模型 500的運算結(jié)果的模型輸出10。接著，在學(xué)習(xí)操作方法的步驟1900中，使操作方法學(xué)習(xí)部800動作，根據(jù)用統(tǒng)計模 型500計算出的模型輸出10的值，使控制裝置200的操作方法學(xué)習(xí)部800動作，使用強化 學(xué)習(xí)理論等的學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)模型輸入9的操作方法。接下來的判斷操作次數(shù)ο是否達到最大值以上的步驟2000是分支。在操作次數(shù)ο比在步驟1000中設(shè)定的最大操作次數(shù)小的情況下，在ο上加1后返回步驟1600，在ο達 到最大操作次數(shù)的情況下，前進到步驟2100。接下來的判斷學(xué)習(xí)次數(shù)k是否達到最大值以上的步驟2100也是分支。在學(xué)習(xí)次 數(shù)k比在步驟1000中設(shè)定的最大學(xué)習(xí)次數(shù)小的情況下，在k上加1后返回步驟1400，在k 達到最大學(xué)習(xí)次數(shù)的情況下，前進到步驟2200。然后，在最后的將學(xué)習(xí)結(jié)果保存在學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫中的步驟2200中，在學(xué)習(xí)信息 數(shù)據(jù)庫230中保存操作方法的學(xué)習(xí)結(jié)果，前進到使操作方法學(xué)習(xí)部800中的操作方法的學(xué) 習(xí)動作結(jié)束的步驟。通過以上的動作，在模型調(diào)整以及操作方法的學(xué)習(xí)中，根據(jù)由成套設(shè)備100的運 行人員所設(shè)定的模型調(diào)整條件、以及學(xué)習(xí)條件，更新在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7中包含的模型參數(shù) 信息，另外能夠自主地獲得達到從任意的模型輸入條件得到希望的模型輸出的輸入條件的 操作方法。下面，使用圖3說明所述控制裝置200中的模型調(diào)整部600的動作。圖3是說明 模型調(diào)整部600的動作的圖，詳細表示了圖1表示的控制裝置200中包含模型調(diào)整部600 以及模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220的部分。所述模型調(diào)整部600由類別運算功能部601、以及半徑調(diào)整功能部602構(gòu)成。類別 運算功能部601，使用在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7，計算各模型構(gòu)筑數(shù) 據(jù)的密度、作為表示對于在各數(shù)據(jù)中配置的基本的輸入空間的覆蓋率的參數(shù)的疏密度、以 及作為把疏密度作為基準對數(shù)據(jù)分類的結(jié)果而決定的類別號碼，向模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220保 存更新了它們的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)8。半徑調(diào)整功能部602，使用通過所述類別運算功能部601更新的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7， 根據(jù)其中包含的疏密度、以及類別信息更新各模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的基本半徑信息，向模型構(gòu)筑 數(shù)據(jù)庫220保存更新后的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)8。以上的動作與圖2的流程圖中的調(diào)節(jié)統(tǒng)計模型 的半徑的步驟1100相當(dāng)。圖4表示在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存的數(shù)據(jù)的形式的一例。在圖4中表示的、在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存的數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)ID 221是各模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的識別號碼。數(shù)據(jù)坐標222是該數(shù)據(jù)的輸入空間中的坐標信息，同時意味著對于 該數(shù)據(jù)配置的統(tǒng)計的基函數(shù)的中心參數(shù)?；景霃?23是表示對于各數(shù)據(jù)配置的基本的范圍的參數(shù)。疏密度224是表示數(shù) 據(jù)的密度分布、以及基于在輸入空間內(nèi)配置的基本的、該數(shù)據(jù)坐標中的基函數(shù)的覆蓋率的 參數(shù)。類別號碼225是根據(jù)疏密度而決定的參數(shù)，疏密度224進入特定的范圍內(nèi)的數(shù)據(jù) 為同一類別，被給予相同的類別號碼。在更新在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中保存的數(shù)據(jù)數(shù)量時 決定類別號碼225，在下次更新模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220之前不更新。下面，參照流程圖(圖5)以及概念圖(圖6以及圖7)說明通過在所述控制裝置 200內(nèi)設(shè)置的模型調(diào)整部600中的類別運算功能部601、以及半徑調(diào)整功能部進行的模型調(diào) 整的算法。圖5是表示通過所述模型調(diào)整部600進行的模型調(diào)整的算法動作的流程圖，與圖 2的流程圖中的調(diào)節(jié)統(tǒng)計模型的半徑的步驟1100相當(dāng)。圖 5 表示的流程圖，組合步驟 1101、1102、1103、1104、1105、1106、1107、1108、 1109、1110、1111、以及1112執(zhí)行。下面說明各個步驟。在模型調(diào)整的算法開始后，首先最初在初始化模型調(diào)整條件以及基本半徑的步驟 1101中，使模型調(diào)整部600動作，初始化模型調(diào)整時的最大反復(fù)次數(shù)、類別數(shù)、疏密度判定 閾值、以及基本半徑等各種參數(shù)值。因為在后述的類別計算時使用，所以把全部數(shù)據(jù)的基本半徑初始化為比0大的相 同的值。另外希望半徑值設(shè)定為例如模型輸入空間的最大距離的5 10%左右的較小的值。接著，在初始化模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m(m= 1)的步驟1102中，初始化作為步驟 1106 1111的重復(fù)次數(shù)的反復(fù)次數(shù)m (設(shè)定m= 1)。接著，在計算各數(shù)據(jù)的疏密度的步驟1103中，使模型調(diào)整部600的類別運算功能 部601動作，遵照數(shù)學(xué)式(1)計算各模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的疏密度Pit)數(shù)學(xué)式1
在數(shù)學(xué)式(1)中，i、j是數(shù)據(jù)的下標，I是數(shù)據(jù)總數(shù)，Ci、Cj分別是數(shù)據(jù)i、j的坐標 矢量，^是數(shù)據(jù)i的基本半徑。另外，數(shù)學(xué)式(1)中作為E的內(nèi)容的指數(shù)函數(shù)表示統(tǒng)計模型 500的基函數(shù)。如數(shù)學(xué)式(1)所示，疏密度成為對于數(shù)據(jù)的基中心的全部基函數(shù)值的平均 值，即基于基函數(shù)的數(shù)據(jù)坐標上的覆蓋率。S卩，對于數(shù)據(jù)間的距離小(數(shù)據(jù)密集)的區(qū)域的數(shù)據(jù)，疏密度變大，對于數(shù)據(jù)間的 距離大(數(shù)據(jù)疏)的區(qū)域的數(shù)據(jù)，疏密度變小。通過像這樣定義疏密度，可以把數(shù)據(jù)的疏密 分布以及覆蓋率作為標量來處理。接著，在決定各數(shù)據(jù)的類別的步驟1104中，根據(jù)在計算所述各數(shù)據(jù)的疏密度的步 驟1103中計算出的各數(shù)據(jù)的疏密度信息決定各數(shù)據(jù)所屬的類別號碼。使用在初始化所述 模型調(diào)整條件以及基本半徑的步驟1101中設(shè)定的類別數(shù)、以及各數(shù)據(jù)的疏密度的最大值 Pmax、以及最小值Pmin，根據(jù)遵照數(shù)學(xué)式⑵計算的類別邊界條件決定所述類別號碼。在數(shù)學(xué)式⑵中，N是類別數(shù)，n是類別數(shù)的下標。 使用圖6說明基于以上定義的類別號碼決定方法。圖6是表示疏密度的分布的概念圖，橫軸表示模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)ID，縱軸表示疏密度。 如圖6所示，用類別數(shù)N等分各數(shù)據(jù)的疏密度最大值Pmax和最小值Pmin的差所得到的范圍 成為各類別的區(qū)域，通過用數(shù)學(xué)式(2)計算的類別邊界條件pL"定義該區(qū)域。即把疏密度 取從0^到的范圍的數(shù)據(jù)分類到類別n中。(其中，類別N的疏密度的范圍為從PM
到 Pmax。)在后述的半徑調(diào)整方法中，把具有同一類別號碼的數(shù)據(jù)的基本半徑的值調(diào)整成為 一樣。在類別數(shù)多的情況下，要調(diào)整的基本半徑的參數(shù)數(shù)量增多，能夠細致地調(diào)整基本半 徑，所以可以期待更大地改善推定精度，但是計算成本相應(yīng)升高，與此相對，在類別數(shù)少的 情況下，雖然推定精度的改善小，但是計算成本降低。成套設(shè)備的運行人員可以根據(jù)關(guān)于精 度以及時間的需要，任意設(shè)定類別數(shù)。接著，在向數(shù)據(jù)庫中保存疏密度 類別信息的步驟1105中，向模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220 中保存使用計算出的疏密度以及類別號碼信息更新后的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)8。在以下的步驟1106 步驟1111中，使所述模型調(diào)整部600的半徑調(diào)整功能部602 動作，根據(jù)已決定的類別信息調(diào)整數(shù)據(jù)的基本半徑。這里使用圖7說明具體的調(diào)整算法。圖7是說明所述模型調(diào)整部600的半徑調(diào)整功能部602中的數(shù)據(jù)的基本半徑的調(diào) 整的概要圖，是在取模型輸入數(shù)為2的情況下，在模型輸入空間上繪制在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫 220中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)7的圖。各模型輸入取W，l]的范圍，在各數(shù)據(jù)上表示與基本半 徑的值對應(yīng)的同心圓、以及各數(shù)據(jù)屬于的類別號碼。如圖7的上圖以及下圖所示，具有同一類別號碼的數(shù)據(jù)的基本半徑相等。基本半 徑的調(diào)整，首先在模型輸入空間上決定成為基本半徑調(diào)整的基準的模型輸入xm。然后，在與 該模型輸入對應(yīng)的疏密度不滿足閾值條件的情況下，提取出位于該模型輸入的最近處的數(shù) 據(jù)，調(diào)整與該數(shù)據(jù)屬于相同的類別的數(shù)據(jù)的基本半徑。在圖7的下圖中表示了選擇對于模型輸入Xm最近的數(shù)據(jù)的類別號碼2，調(diào)整(放 大)具有同一類別號碼的數(shù)據(jù)的基本半徑的情況。通過以一定次數(shù)重復(fù)以上的處理，可以 得到能夠必要充分地覆蓋模型輸入空間的基本半徑參數(shù)。以下說明各步驟的細節(jié)。接著，在決定模型輸入條件的步驟1106中，決定在基本半徑調(diào)整時成為基準的模 型輸入xm。作為模型輸入條件，可以選擇可操作范圍內(nèi)的任意的值。接著，在計算與模型輸入對應(yīng)的疏密度的步驟1107中，對于已決定的模型輸入xm， 遵照數(shù)學(xué)式(3)計算Xm的疏密度Pm。數(shù)學(xué)式3
接著，判斷疏密度是否滿足閾值條件的步驟1108是分支。判斷計算出的疏密度Pm 是否滿足預(yù)先設(shè)定的閾值條件(上下限值以內(nèi))。然后，在滿足閾值條件的情況下，關(guān)于該模型輸入xm，認為作為調(diào)整對象的基本半徑不存在，前進到步驟1111，在不滿足閾值條件的 情況下，前進到用于調(diào)整基本半徑的步驟1109。接著，在決定模型輸入的最近的數(shù)據(jù)所屬的類別的步驟1109中，決定對于該模型 輸入Xm距離最小(最接近)的數(shù)據(jù)、以及該數(shù)據(jù)所屬的類別號碼。接著，在調(diào)節(jié)屬于最近數(shù)據(jù)的基本半徑的步驟1110中，關(guān)于具有與在步驟1109 中已決定的最近數(shù)據(jù)所屬的類別號碼相同的類別號碼的數(shù)據(jù)，調(diào)整其基本半徑，所述步驟 1109用于決定離所述模型輸入最近的數(shù)據(jù)屬于的類別。在疏密度P ffl低于閾值條件的下限值的情況，為擴大基底的覆蓋的區(qū)域增加疏密 度，而增大基本半徑；在大于上限值的情況下，為減小基底的覆蓋的區(qū)域減小疏密度，而減 小基本半徑，遵照這樣的方針執(zhí)行基本半徑的調(diào)整。通過這樣使與任意的模型輸入條件對應(yīng)的疏密度滿足閾值地調(diào)整基本半徑，能夠 減小在密區(qū)域中由于基底的競爭而引起的推定值的過大評價、以及在疏區(qū)域中由于無法充 分確?；椎母采w率而引起的過小評價的影響，提高模型推定精度。接著，判斷m是否達到最大值以上的步驟1111是分支。在反復(fù)次數(shù)m比在初始化 模型調(diào)整條件以及基本半徑的步驟1101中設(shè)定的最大反復(fù)次數(shù)小的情況下，在m上加1后 返回決定模型輸入條件的步驟1106，在m達到最大操作次數(shù)的情況下，前進到步驟1112。最后，在數(shù)據(jù)庫中保存基本半徑信息的步驟1112中，使用調(diào)整后的基本半徑信息 更新模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)8后保存在模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫220中，前進到結(jié)束模型調(diào)整部600的動作 的步驟。使用圖8以及圖9說明以上說明的通過控制裝置200的模型調(diào)整部600進行的模 型調(diào)整的算法的效果。圖8是在與圖7所示的同樣的模型輸入空間以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的疏密度分布的周線 圖，圖8的上圖是把基本半徑設(shè)定為一樣的值(0. 1)的情況下的周線圖；圖8的下圖是通過 模型調(diào)整算法進行半徑調(diào)整后的周線圖。另外，圖9是與圖8表示的2種情況的基本半徑值對應(yīng)的模型輸出分布的周線圖。 在圖8以及圖9的兩圖中，和圖7同樣地表示了基本半徑的同心圓、以及各數(shù)據(jù)的類別號碼。如圖8、圖9的上圖所示，在把基本半徑設(shè)定的一樣的情況下，因為基函數(shù)不能充 分覆蓋輸入空間，所以疏密度、模型輸出兩者都僅在基本半徑的同心圓的內(nèi)部值變大。其結(jié)果，在數(shù)據(jù)分布疏的區(qū)域內(nèi)的推定精度降低，在通過所述控制裝置200的操 作方法學(xué)習(xí)部800進行學(xué)習(xí)的情況下，也有可能得不到希望的控制性能。另一方面，在通過所述控制裝置200的模型調(diào)整部600調(diào)整基本半徑的情況下，因 為通過基函數(shù)能夠充分覆蓋輸入空間，所以如圖8、圖9所示，通過基底的覆蓋率升高，在輸 入空間內(nèi)的幾乎全部區(qū)域內(nèi)疏密度增加。并且，模型輸出值即使在數(shù)據(jù)分布疏的區(qū)域內(nèi)也 成為與數(shù)據(jù)的特性對應(yīng)的值，推定精度升高。根據(jù)以上的說明可知，在所述控制裝置200的模型調(diào)整部600中，根據(jù)模型構(gòu)筑數(shù) 據(jù)的疏密度信息，調(diào)整基本半徑以便能夠必要充分地覆蓋輸入空間。結(jié)果，能夠消除基底過 重地覆蓋的區(qū)域或者覆蓋率低的區(qū)域，有助于提高模型推定精度。另外，以疏密度為線索遵照一定的方針調(diào)整基本半徑，因此能夠排除嘗試的探索處理，與嘗試的半徑調(diào)整手段相比能夠降低計算成本。到此結(jié)束模型調(diào)整功能600的詳細 的動作說明。下面，使用圖10、11、12、13以及14說明在作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置 中，在圖像顯示裝置920上顯示的畫面，所述圖像顯示裝置920顯示從能夠與控制裝置200 收發(fā)數(shù)據(jù)的維護工具910的外部輸出接口 913發(fā)送的維護工具輸出信號94。圖10 14是 在圖像顯示裝置920上顯示的畫面的一個具體例。圖10是在作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中，當(dāng)設(shè)定模型輸入輸出時在 圖像顯示裝置上顯示的畫面例，是表示第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的控制的過程 的圖2的流程圖中的、設(shè)定模型構(gòu)筑條件 學(xué)習(xí)條件的步驟1000的模型構(gòu)筑條件設(shè)定畫面 的一例。在該圖10表示的模型輸入輸出設(shè)定的畫面中，能夠從基于成套設(shè)備的測量數(shù)據(jù) 信息的輸入輸出項目中選擇任意的項目來設(shè)定控制裝置200中的統(tǒng)計模型500的模型輸入 輸出。在所述圖像顯示裝置920上顯示圖10所示的畫面的狀態(tài)下，操作外部輸入裝置 900的鼠標902，把焦點(focus)移到畫面上的數(shù)值框上，通過使用鍵盤901能夠輸入數(shù)值。 另外，通過操作鼠標902點擊畫面上的按鈕，可以選擇(按壓)按鈕。同樣，通過操作鼠標 902點擊畫面上的復(fù)選框，可以輸入選項。在圖10表示的畫面中，首先，在模型輸入設(shè)定中，對于在輸入項目列表3000中顯 示的輸入項目，把鼠標902的焦點移動到任意的項目上，通過選擇按鈕，能夠使選擇條3001 與所選擇的輸入項目一致。然后，通過選擇按鈕3002，可以在模型輸入項目列表3003中追 加所選擇的輸入項目。進而，通過把焦點移動到數(shù)值框3004以及3005的各個上來輸入數(shù)值，能夠?qū)τ谒?追加的模型輸入項目設(shè)定其最小值以及最大值。在從已經(jīng)追加的模型輸入項目列表中刪除 項目的情況下，通過鼠標902選擇想要刪除的項目，通過選擇按鈕3006可以從列表中刪除。在圖10表示的畫面中，接著在模型輸出設(shè)定中，同樣對于在輸出項目列表3007 中顯示的輸出項目，把鼠標902的焦點移動到任意的項目上，通過選擇按鈕，可以使選擇條 3008與所選擇的輸出項目一致。然后，通過選擇按鈕3009，可以在模型輸出項目列表3010 中追加所選擇的輸出項目。在從已經(jīng)追加的模型輸出項目列表中刪除項目的情況下，通過鼠標902選擇想要 刪除的項目，通過選擇按鈕3011可以從列表中刪除。在以上的模型輸入輸出設(shè)定結(jié)束后，當(dāng)選擇按鈕3012時轉(zhuǎn)移到圖11表示的模型 調(diào)整條件設(shè)定畫面。圖11是在作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中設(shè)定模型調(diào)整條件時在圖像 顯示裝置上顯示的畫面例，在該圖11表示的模型調(diào)整條件設(shè)定的畫面中，通過把焦點移動 到數(shù)值框3100、3101、3102、3103以及3104各個上來輸入數(shù)值，可以設(shè)定圖5的流程圖中的 作為模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m的最大值的模型調(diào)整反復(fù)次數(shù)、在上述步驟1104中使用的類別 數(shù)、在上述步驟1108中使用的疏密度閾值的最小值以及最大值、以及在模型調(diào)整結(jié)果的評 價中使用的推定誤差目標值。在以上的模型調(diào)整條件設(shè)定結(jié)束后，通過選擇按鈕3105，可以開始模型調(diào)整。另外，當(dāng)選擇按鈕3106時返回模型輸入輸出設(shè)定畫面。圖12是在作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中確認模型調(diào)整結(jié)果時在圖像 顯示裝置上顯示的畫面例，是在表示第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的控制的過程的 圖2的流程圖中的步驟1100的模型調(diào)整結(jié)束后的調(diào)整結(jié)果評價時使用的畫面的一例。在該圖12表示的模型調(diào)整結(jié)果顯示的畫面中，作為疏密度平均遷移顯示畫面 3200，用圖表3201顯示與模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m對應(yīng)的疏密度的遷移。這里，圖表的橫軸是模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m，縱軸為各反復(fù)次數(shù)中的疏密度Pm的 移動平均。另外，在該疏密度平均遷移顯示畫面3200中顯示在圖11的模型調(diào)整條件設(shè)定 畫面中設(shè)定的疏密度閾值的最小值3202、以及最大值3203。另外，在圖12表示的模型調(diào)整結(jié)果顯示的畫面中，作為模型推定誤差遷移顯示畫 面3204，用圖表3205顯示與模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m對應(yīng)的模型推定誤差的遷移。這里，圖 表的橫軸是模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)m，縱軸為各反復(fù)次數(shù)中的模型評價用數(shù)據(jù)和模型推定值 的誤差。另外，在該模型推定誤差遷移顯示畫面3204中，顯示在圖11的模型調(diào)整條件設(shè)定 畫面中設(shè)定的推定誤差目標值3206。成套設(shè)備的運行人員可以一邊觀看在圖12中表示的疏密度平均遷移顯示畫面 3200、以及模型推定誤差遷移顯示畫面3204上顯示的模型調(diào)整結(jié)果，一邊判斷是否恰當(dāng)?shù)?執(zhí)行了模型調(diào)整。在所述疏密度平均遷移顯示畫面3200中，在模型調(diào)整最后階段的疏密度3201在 疏密度閾值的最小值3202和最大值3203之間遷移的情況下，而且在所述模型推定誤差遷 移顯示畫面3204中，在模型調(diào)整最后階段的模型推定誤差3205低于推定誤差目標值3206 的情況下，作為得到了希望的模型調(diào)整結(jié)果，通過選擇按鈕3207可以結(jié)束模型調(diào)整。另一方面，在模型調(diào)整結(jié)果不滿足上述條件的某一個的情況下，通過選擇按鈕 3208，返回圖11的模型調(diào)整條件設(shè)定畫面，可以再執(zhí)行模型調(diào)整。這樣，在第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中，通過具有根據(jù)在圖12表示的模型 調(diào)整結(jié)果顯示畫面上顯示的信息能夠決定可否結(jié)束模型調(diào)整的功能，能夠在得到希望的統(tǒng) 計模型性能之前重復(fù)模型調(diào)整。其結(jié)果，能夠不依賴模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)地，構(gòu)筑保證一定 以上的推定精度的魯棒(robust)的統(tǒng)計模型。另外，通過預(yù)先把模型調(diào)整的反復(fù)次數(shù)設(shè)定得較少，能夠在模型調(diào)整中削減多余 的計算成本，所以能夠比預(yù)想的縮短模型調(diào)整所需要的時間。因此，可以增加操作成套設(shè)備 的次數(shù)，得到更高的控制效果。在上述的本實施例的成套設(shè)備的控制裝置中，通過使用通過所述模型調(diào)整部適當(dāng) 地調(diào)整了的半徑參數(shù)，能夠提高統(tǒng)計模型的推定精度。另外，在這樣的半徑參數(shù)的調(diào)整中， 不需要數(shù)據(jù)和推定值的誤差評價的反復(fù)處理，所以能夠減少計算成本，能夠在控制周期以 內(nèi)結(jié)束調(diào)整。到此結(jié)束關(guān)于在作為第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中的圖像顯示裝置920 上顯示的畫面的說明。根據(jù)本實施例，即使在控制在構(gòu)筑統(tǒng)計模型時使用的數(shù)據(jù)中存在偏差的學(xué)習(xí)型的 成套設(shè)備的情況下，也能夠根據(jù)該數(shù)據(jù)的偏差的分布在控制周期以內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整統(tǒng)計模型 的參數(shù)，實現(xiàn)具備提高推定精度的功能的成套設(shè)備的控制裝置。
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實施例2下面說明作為在火力發(fā)電成套設(shè)備中應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置200的第二實施例 的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置。當(dāng)然，在控制火力發(fā)電成套設(shè)備以外的成套設(shè)備時也可以使用本發(fā)明的控制裝置 200。圖13是表示應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置200的火力發(fā)電成套設(shè)備100a的結(jié)構(gòu)的概略 圖。首先簡單地說明通過火力發(fā)電成套設(shè)備100a進行的發(fā)電的結(jié)構(gòu)。在圖13中，設(shè)置了向構(gòu)成火力發(fā)電成套設(shè)備100a的鍋爐101供給用磨110把煤 粉碎得很細而得到的作為燃料的粉煤、和輸送粉煤用的一次空氣以及調(diào)整燃燒用的二次空 氣的多個燃燒器(burner) 102，在鍋爐101的內(nèi)部使通過該燃燒器102供給的粉煤燃燒。粉 煤和一次空氣從配管134導(dǎo)入燃燒器102，二次空氣從配管141導(dǎo)入燃燒器102。另外，在鍋爐101中設(shè)置向鍋爐101投入2階段燃燒用的空氣的后空氣端口 (after air port) 103。2階段燃燒用的空氣從配管142導(dǎo)入后空氣端口 103。在鍋爐101的內(nèi)部通過燃燒粉煤而產(chǎn)生的高溫燃燒氣體，沿鍋爐101的內(nèi)部的路 徑向下游側(cè)流下，在通過在鍋爐101的內(nèi)部配置的熱交換器106與給水進行熱交換而產(chǎn)生 蒸汽后，成為廢氣，流入在鍋爐101的下游側(cè)設(shè)置的空氣加熱器104，通過該空氣加熱器104 進行熱交換，提高供給鍋爐101的空氣的溫度。然后，通過該空氣加熱器104的廢氣，在實施了未圖示的廢氣處理后，從煙囪放出 到大氣中。在鍋爐101的熱交換器106中循環(huán)的給水，通過給水泵105被提供給熱交換器 106，在熱交換器106中通過流下鍋爐101的燃燒氣被加熱，成為高溫高壓蒸汽。在本實施 例中熱交換器的數(shù)量取1個，但是也可以配置多個熱交換器。在熱交換器106中產(chǎn)生的高溫高壓的蒸汽，通過渦輪機調(diào)速器107被導(dǎo)入蒸汽渦 輪機108，通過蒸汽具有的能量驅(qū)動蒸汽渦輪機108，通過發(fā)電機109進行發(fā)電。在上述第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備100a中配置了檢測表示火力發(fā)電成套設(shè) 備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的狀態(tài)量的各種測量器。因為火力發(fā)電成套設(shè)備100a與圖1的成套設(shè)備100相當(dāng)，所以從這些測量器取得 的火力發(fā)電成套設(shè)備的測量信號如圖1所示，從成套設(shè)備100作為測量信號1被發(fā)送到控 制裝置200的外部輸入接口 201。作為測量器，例如如圖13的火力發(fā)電成套設(shè)備100a所示，圖示出測量從熱交換器 106向蒸汽渦輪機108供給的高溫高壓蒸汽的溫度的溫度測量器151、測量蒸汽的壓力的壓 力測量器152、測量用發(fā)電機9發(fā)出的電力量的發(fā)電輸出測量器153。通過蒸汽渦輪機108的冷凝器(未圖示)冷卻蒸汽而產(chǎn)生的給水，通過給水泵105 被提供給鍋爐101的熱交換器106，但該給水的流量通過流量測量器150測量。另外，與作為從鍋爐101排出的燃燒氣的廢氣中包含的成分(氮氧化物(NOx)、一 氧化碳(CO)、以及硫化氫(H2S)等)的濃度相關(guān)的狀態(tài)量的測量信號，通過在鍋爐101的下 游側(cè)設(shè)置的濃度測量器154測量。S卩，在上述火力發(fā)電成套設(shè)備100a中應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置200的第二實施例的 火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置中，在用測量器測量的火力發(fā)電成套設(shè)備100a的測量數(shù)據(jù)項目中，包含通過上述各測量器測量的作為火力發(fā)電成套設(shè)備100a的狀態(tài)量的提供給鍋 爐101的燃料流量、提供給鍋爐101的空氣流量、提供給鍋爐101的熱交換器106的給水流 量、在鍋爐101的熱交換器106中產(chǎn)生后提供給蒸汽渦輪機108的蒸汽溫度、提供給鍋爐 101的熱交換器106的給水的給水壓力、從鍋爐101排出的廢氣的氣體溫度、上述廢氣的氣 體濃度、以及使從鍋爐101排出的廢氣的一部分再循環(huán)到鍋爐101的廢氣再循環(huán)流量等。這些測量數(shù)據(jù)項目，是通過由圖1表示的控制裝置200中的控制信號生成部700 運算后輸出的控制信號15決定的測量數(shù)據(jù)項目。一般在圖13中所示的測量器以外，在火力發(fā)電成套設(shè)備100a中還配置大量測量 器，但是這里省略圖示。下面，使用圖13說明向鍋爐101的內(nèi)部投入的空氣的路徑、即從燃燒器102向鍋 爐101的內(nèi)部投入的一次空氣和二次空氣的路徑、以及從后空氣端口 103向鍋爐101的內(nèi) 部投入的空氣的路徑。在圖13中表示的鍋爐101中，一次空氣從風(fēng)扇120導(dǎo)入配管130，途中分支到通過 在鍋爐101的下游側(cè)設(shè)置的空氣加熱器104的配管132、和不通過空氣加熱器104而繞過 的配管131，但是在空氣加熱器104的下游側(cè)設(shè)置的配管133中再次匯合，被導(dǎo)入在燃燒器 102的上游側(cè)設(shè)置的制造粉煤的磨110。通過空氣加熱器104的一次空氣，通過與流下鍋爐101的燃燒氣進行熱交換而被 加熱。與該被加熱的一次空氣一起，繞過空氣加熱器104的一次空氣將在磨110中粉碎后 的粉煤運送到燃燒器102。使用風(fēng)扇121從配管140投入的空氣，在空氣加熱器104中同樣被加熱后，分支到 二次空氣用的配管141和后空氣端口用的配管142，分別被導(dǎo)入鍋爐101的燃燒器102和后 空氣端口 103。在作為第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置中，作為控制從風(fēng)扇121送 來、從燃燒器102和后空氣端口 103投入鍋爐101的內(nèi)部的空氣流量的例子，構(gòu)成為，在二 次空氣用的配管141和后空氣端口用的配管142的上游側(cè)分別設(shè)置作為操作端設(shè)備的空氣 調(diào)節(jié)閥162以及空氣調(diào)節(jié)閥163，通過控制裝置200調(diào)節(jié)這些空氣調(diào)節(jié)閥162以及空氣調(diào)節(jié) 閥163的開度，能夠分別控制向鍋爐101的內(nèi)部供給的二次空氣和后空氣(after air)的 流量。另外，作為控制從風(fēng)扇120送來、從燃燒器102與粉煤一起向鍋爐101的內(nèi)部投入 的空氣流量的例子，構(gòu)成為，在就要合流為配管133之前的部分的配管131以及配管132上 分別設(shè)置作為操作端設(shè)備的空氣調(diào)節(jié)閥160以及空氣調(diào)節(jié)閥161，通過控制裝置200調(diào)節(jié)這 些空氣調(diào)節(jié)閥160以及空氣調(diào)節(jié)閥161的開度，能夠分別控制向鍋爐101的內(nèi)部供給的空
氣的流量。所述控制裝置200也能夠控制其他測量數(shù)據(jù)項目，所以也可以根據(jù)控制對象改變 操作端設(shè)備的設(shè)置場所。圖14是與在圖13中表示的火力發(fā)電成套設(shè)備100a的鍋爐101的下游側(cè)設(shè)置的 空氣加熱器104關(guān)聯(lián)的配管部的放大圖。如圖14所示，在空氣加熱器104中分別設(shè)置供給空氣的配管130、以及配管140， 其中，貫通空氣加熱器104地布設(shè)配管140，配管130由從途中分支的配管131和配管132構(gòu)成，所述配管131繞過空氣加熱器104地布設(shè)，所述配管132貫通空氣加熱器104地布設(shè)。并且，配管132在貫通空氣加熱器104后與配管131匯合，形成配管133，導(dǎo)向磨 110，使從該磨110通過該配管133與粉煤一起把空氣導(dǎo)入鍋爐101的燃燒器102那樣布設(shè)。另外，配管140在貫通空氣加熱器104后分支為配管141和配管142，其中，布設(shè)成 配管141向鍋爐101的燃燒器102導(dǎo)入空氣，配管142向鍋爐101的后空氣端口 103導(dǎo)入 空氣。另外，在就要合流為所述配管133之前的部分的配管131以及配管132中，分別設(shè) 置調(diào)節(jié)流通的空氣量的空氣調(diào)節(jié)閥160以及空氣調(diào)節(jié)閥161，在所述配管141以及配管142 的上游部分分別設(shè)置調(diào)節(jié)流通的空氣量的空氣調(diào)節(jié)閥162以及空氣調(diào)節(jié)閥163。然后，因為通過操作這些空氣調(diào)節(jié)閥160 163，能夠變更空氣通過配管131、132、 141、142的面積，所以能夠獨立地調(diào)整通過配管131、132、141、142提供給鍋爐101的內(nèi)部的 空氣流量。把通過控制裝置200的控制信號生成部700運算出的控制信號15通過外部輸出 接口 202作為對于火力發(fā)電成套設(shè)備100a的操作信號16輸出，操作分別在鍋爐101的配 管131、132、141、142中設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)閥160、161、162、163等控制端的設(shè)備。在本實施例中，把空氣調(diào)節(jié)閥160、161、162、163等設(shè)備稱為操作端，為操作它們 所需要的由控制裝置200運算出的控制信號15從該控制裝置200對所述操作端進行指示 的輸出信號稱為操作信號16。另外，作為通過控制信號生成部700運算后向所述操作端輸出的操作信號16，包 含通過配管131、132、141、142供給鍋爐101的空氣流量；分別在向鍋爐101供給空氣的配 管131、132、141、142上設(shè)置的、調(diào)節(jié)空氣流量的空氣調(diào)節(jié)閥160 163的開度；向鍋爐101 的燃燒器102供給的粉煤的燃料流量；以及使從鍋爐101排出的廢氣的一部分再循環(huán)到鍋 爐101的廢氣再循環(huán)流量等。以下說明下面的情況，在火力發(fā)電成套設(shè)備100a中應(yīng)用本發(fā)明的控制裝置，把操 作端作為調(diào)節(jié)向在鍋爐101內(nèi)設(shè)置的燃燒器102供給的空氣量的、分別在配管131、132內(nèi) 設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)閥160、161 ；以及調(diào)節(jié)向在鍋爐101內(nèi)設(shè)置的后空氣端口 103供給的空氣 量的、分別在配管141、142內(nèi)設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)閥162、163，把被控制量作為從鍋爐101排出 的廢氣中的⑶、NOx、以及H2S的濃度。在本實施例中，鍋爐101的操作端的操作量(空氣調(diào)節(jié)閥160、161、162、163的開 度)成為構(gòu)成控制裝置200的統(tǒng)計模型500的模型輸入，在從鍋爐101排出的廢氣中包含 的N0x、C0以及H2S濃度成為統(tǒng)計模型500的模型輸出，模型輸入輸出各個的最小化成為學(xué) 習(xí)的目的。圖15是在作為第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置中，在火力發(fā)電成套 設(shè)備100a的控制裝置200中使用的情況下，在圖像顯示裝置920上顯示的畫面的一例，是 與表示第一實施例的成套設(shè)備的控制裝置中設(shè)定模型輸入輸出時顯示的畫面例的圖10對 應(yīng)的、在圖像顯示裝置上顯示的構(gòu)成控制裝置200的統(tǒng)計模型500的模型輸入輸出設(shè)定的 畫面例。在圖15表示的模型輸入輸出設(shè)定的畫面例中，對于作為鍋爐101的操作端的燃燒 器102、以及后空氣端口 103的各個，能夠一邊把握其位置關(guān)系一邊設(shè)定控制裝置200中的統(tǒng)計模型500的模型輸入輸出。具體說，在模型輸入設(shè)定的畫面中，關(guān)于對于在鍋爐操作端顯示畫面3500上顯示 的模型輸入項目列表3502中顯示的輸入項目通過選擇條3503所選擇的項目，通過指針 3501表示在表示其設(shè)置位置的鍋爐操作端顯示畫面3500中顯示的罐前(缶前)的鍋爐圖 上的符號。另外，與該操作相反，通過對于在鍋爐操作端顯示畫面3500上顯示的特定的操作 端的符號點擊外部輸入裝置900的鼠標902，對準指針3501的焦點，也可以使選擇條3503 的顯示位置移動(選擇輸入項目)。然后，通過選擇按鈕3504能夠在模型輸入項目列表 3503中追加所選擇的輸入項目。在圖15中，數(shù)值框3506、以及模型輸入設(shè)定的畫面中的輸出項目的選擇條3509、 畫面3508、3511、按鈕3510、3512、3513、以及按鈕3507的功能，和圖10的畫面的情況下相同。在通過第二實施例的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置控制供給鍋爐101的空氣的 空氣量控制中，關(guān)于特定的燃燒器以及后空氣端口的空氣調(diào)節(jié)閥的調(diào)整方法存在先驗的知 識，在很多情況下根據(jù)它們執(zhí)行控制。因此，通過把本實施例的控制裝置200中的模型輸入設(shè)定設(shè)為圖15所示那樣的畫 面結(jié)構(gòu)，成套設(shè)備的運行人員能夠一邊確認鍋爐101的操作端的位置，一邊在考慮基于所 述先驗知識的控制方法的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)剡x定控制裝置200中的統(tǒng)計模型500的模型輸入輸
出o另外，因為能夠把使用圖15表示的畫面設(shè)定的操作端、以及最小 最大值與成套 設(shè)備設(shè)計信息關(guān)聯(lián)理解，所以能夠提高模型輸入設(shè)定的效率，也有助于減少設(shè)定錯誤。如上所述，如果在火力發(fā)電成套設(shè)備中應(yīng)用本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置200，則 通過學(xué)習(xí)滿足對于環(huán)境規(guī)則或者運用成本的要求的操作方法，能夠達到從火力發(fā)電成套設(shè) 備排出的NOx、CO、以及H2S濃度的目標值。根據(jù)本實施例，即使在控制在構(gòu)筑統(tǒng)計模型時使用的數(shù)據(jù)中存在偏差的學(xué)習(xí)型的 成套設(shè)備的情況下，也能夠根據(jù)該數(shù)據(jù)的偏差的分布，在控制周期以內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整統(tǒng)計模 型的參數(shù)，實現(xiàn)具有提高推定精度的功能的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置。本發(fā)明能夠應(yīng)用于成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置。
權(quán)利要求
一種成套設(shè)備的控制裝置，從成套設(shè)備取入作為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號，使用所述測量信號運算對所述成套設(shè)備進行控制的操作信號，其特征在于，控制裝置具有測量信號數(shù)據(jù)庫，其取入作為所述成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號并保存；模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫，其保存從在所述測量信號數(shù)據(jù)庫中保存的成套設(shè)備的測量數(shù)據(jù)變換而得的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)；統(tǒng)計模型，其使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，推定對所述成套設(shè)備提供控制信號時作為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號的值，模擬成套設(shè)備的控制特性；操作方法學(xué)習(xí)部，其使用所述統(tǒng)計模型學(xué)習(xí)與提供給成套設(shè)備的所述控制信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼斎氲纳煞椒ǎ允古c所述測量信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼敵鲞_到目標值；學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，其保存與所述操作方法學(xué)習(xí)部中的學(xué)習(xí)的制約條件、以及學(xué)習(xí)結(jié)果相關(guān)的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)；和控制信號生成部，其使用所述測量信號數(shù)據(jù)庫的測量信號、以及所述學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)，運算對成套設(shè)備發(fā)送的控制信號，而且，在所述控制裝置中設(shè)置模型調(diào)整部，其調(diào)整在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中包含的統(tǒng)計模型的基本半徑參數(shù)，所述統(tǒng)計模型使用通過所述模型調(diào)整部得到的基本半徑參數(shù)的調(diào)整結(jié)果，生成模型輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述模型調(diào)整部具有類別運算功能部和半徑調(diào)整功能部中的至少一個， 所述類別運算功能部，使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，決定所述 模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的類別號碼，所述半徑調(diào)整功能部，使用包含通過所述類別運算功能決定的類別信息的模型構(gòu)筑數(shù) 據(jù)，調(diào)整所述統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中，包含各數(shù)據(jù)的模型輸入空間坐標信 息、半徑參數(shù)信息、表示數(shù)據(jù)的密集度的疏密度信息、以及數(shù)據(jù)所屬的類別號碼信息中的至 少一種信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述類別運算功能部，具有計算表示各數(shù)據(jù)的密集度的疏密度的功能；和根據(jù)通過外 部輸入裝置輸入的類別數(shù)信息，把用類別數(shù)等分所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的疏密度分布范圍而得 的值作為基準來決定各數(shù)據(jù)的類別號碼的功能中的至少一種功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述半徑調(diào)整功能部，具有在調(diào)整半徑參數(shù)時針對在模型輸入空間內(nèi)任意決定的基準 模型輸入來計算其疏密度的功能；和在計算出的疏密度不滿足通過外部輸入裝置輸入的閾 值條件的情況下，提取出位于所述基準模型輸入的最近處的數(shù)據(jù)的類別，調(diào)整屬于該類別 的數(shù)據(jù)的半徑參數(shù)的功能中的至少一種功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置與圖像顯示裝置連接，所述圖像顯示裝置具有顯示在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的功能、顯示通過所述模型調(diào)整部得到的統(tǒng)計模型的調(diào)整結(jié)果的 功能、和設(shè)定在所述模型調(diào)整部中使用的模型調(diào)整條件的功能中的至少一種功能。
7.一種火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，從具有鍋爐的火力發(fā)電成套設(shè)備取入作為該成 套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號，使用所述測量信號運算對所述火力發(fā)電成套設(shè)備進行控制的 操作信號，其特征在于，所述測量信號，包含表示在從所述火力發(fā)電成套設(shè)備的鍋爐排出的廢氣中包含的氮氧 化物、一氧化碳、以及硫化氫的濃度中的至少一種濃度的狀態(tài)量的信號，所述操作信號，包含表示供給所述火力發(fā)電成套設(shè)備的鍋爐的空氣流量、調(diào)節(jié)該空氣 流量的空氣調(diào)節(jié)閥的開度、供給鍋爐的燃料流量、使得從鍋爐排出的廢氣向該鍋爐再循環(huán) 的廢氣再循環(huán)流量中的至少一種的信號， 控制裝置具有測量信號數(shù)據(jù)庫，其取入作為所述火力發(fā)電成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號并保存； 模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫，其保存從在所述測量信號數(shù)據(jù)庫中保存的成套設(shè)備的測量數(shù)據(jù)變換 而得的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)包含供給鍋爐的空氣流量、調(diào)節(jié)該空氣流量的空 氣調(diào)節(jié)閥的開度、供給鍋爐的燃料流量、使得從鍋爐排出的廢氣向該鍋爐再循環(huán)的廢氣再 循環(huán)流量中的至少一種；統(tǒng)計模型，其使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，推定對所述成套設(shè) 備提供控制信號時作為該成套設(shè)備的狀態(tài)量的測量信號的值，模擬成套設(shè)備的控制特性；操作方法學(xué)習(xí)部，其使用所述統(tǒng)計模型學(xué)習(xí)與提供給成套設(shè)備的所述控制信號相當(dāng)?shù)?模型輸入的生成方法，以使與所述測量信號相當(dāng)?shù)哪Ｐ洼敵鲞_到目標值；學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫，其保存與所述操作方法學(xué)習(xí)部中的學(xué)習(xí)的制約條件、以及學(xué)習(xí)結(jié)果 相關(guān)的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)；和控制信號生成部，其使用所述測量信號數(shù)據(jù)庫的測量信號、以及所述學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫 的學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)，運算對成套設(shè)備發(fā)送的控制信號，而且，在所述控制裝置中設(shè)置模型調(diào)整部，其調(diào)整在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模 型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中包含的統(tǒng)計模型的基本半徑參數(shù)，所述統(tǒng)計模型使用通過所述模型調(diào)整部得到的基本半徑參數(shù)的調(diào)整結(jié)果，生成模型輸出ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中，包含與供給火力發(fā)電成套設(shè)備的鍋 爐的空氣流量、調(diào)節(jié)該空氣流量的空氣調(diào)節(jié)閥的開度、供給鍋爐的燃料流量、使得從鍋爐排 出的廢氣向該鍋爐再循環(huán)的廢氣再循環(huán)流量中的至少一種相關(guān)的信息，所述模型調(diào)整部具有類別運算功能部和半徑調(diào)整功能部中的至少一個，所述類別運算 功能部使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)，決定所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的類別 號碼，所述半徑調(diào)整功能部使用包含通過所述類別運算功能決定的類別信息的模型構(gòu)筑數(shù) 據(jù)，調(diào)整所述統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)，在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息中，包含與火力發(fā)電成套設(shè)備的空氣調(diào)節(jié)閥的開 度、空氣流量、燃料流量、廢氣再循環(huán)流量中的至少一種相關(guān)信息，所述模型調(diào)整部具有類別運算功能和半徑調(diào)整功能中的至少一種功能，所述類別運算功能使用在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息，決定所述模型構(gòu)筑用數(shù)據(jù)的類別號碼，所 述半徑調(diào)整功能使用包含通過所述類別運算功能決定的類別信息的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)信息，調(diào) 整所述統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)中，包含各數(shù)據(jù)的模型輸入空間坐標信 息、半徑參數(shù)信息、表示數(shù)據(jù)的密集度的疏密度信息、以及數(shù)據(jù)所屬的類別號碼信息中的至 少一種信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述類別運算功能部，具有計算表示各數(shù)據(jù)的密集度的疏密度的功能；和根據(jù)通過外 部輸入裝置輸入的類別數(shù)信息，把用類別數(shù)等分所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的疏密度分布范圍而得 的值作為基準來決定各數(shù)據(jù)的類別號碼的功能中的至少一種功能。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述半徑調(diào)整功能部，具有在調(diào)整半徑參數(shù)時針對在模型輸入空間內(nèi)任意決定的基準 模型輸入來計算其疏密度的功能；和在計算出的疏密度不滿足通過外部輸入裝置輸入的閾 值條件的情況下，提取出位于所述基準模型輸入的最近處的數(shù)據(jù)的類別，調(diào)整屬于該類別 的數(shù)據(jù)的半徑參數(shù)的功能中的至少一種功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其特征在于，所述控制裝置與圖像顯示裝置連接，所述圖像顯示裝置具有顯示在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù) 庫中保存的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)的功能、顯示通過所述模型調(diào)整部得到的統(tǒng)計模型的調(diào)整結(jié)果的 功能、和設(shè)定在所述模型調(diào)整部中使用的模型調(diào)整條件的功能中的至少一種功能。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種成套設(shè)備的控制裝置以及火力發(fā)電成套設(shè)備的控制裝置，其即使在控制在構(gòu)筑統(tǒng)計模型時使用的數(shù)據(jù)中有偏差存在的學(xué)習(xí)型的成套設(shè)備的情況下，也能夠構(gòu)筑高精度的統(tǒng)計模型，獲得希望的控制效果。本發(fā)明的成套設(shè)備的控制裝置具有推定在對成套設(shè)備給予控制信號時取得的測量信號的值的統(tǒng)計模型、保存在所述統(tǒng)計模型的構(gòu)筑中使用的數(shù)據(jù)的模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫、為使模型輸出達到目標值而學(xué)習(xí)模型輸入的生成方法的操作方法學(xué)習(xí)部、調(diào)整在所述模型構(gòu)筑數(shù)據(jù)庫中保存的信息中包含的統(tǒng)計模型的半徑參數(shù)的模型調(diào)整部，所述統(tǒng)計模型使用通過所述模型調(diào)整部得到的半徑參數(shù)的調(diào)整結(jié)果來生成模型輸出。
文檔編號G05B13/04GK101872162SQ20101016705
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者關(guān)合孝朗, 山田昭彥, 江口徹, 深井雅之, 清水悟 申請人:株式會社日立制作所