專利名稱：具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置。
背景技術(shù)：
以往，在成套設(shè)備控制領(lǐng)域以PID控制為基本的控制邏輯是主流。另外，還提出利 用以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的帶教師學(xué)習(xí)功能，能與成套設(shè)備的特性靈活對(duì)應(yīng)的多種技術(shù)方案。為了使用帶教師學(xué)習(xí)功能來構(gòu)成控制裝置，由于需要預(yù)先準(zhǔn)備成為教師數(shù)據(jù)的成 功案例，因此還提出了無教師學(xué)習(xí)方法。作為無教師學(xué)習(xí)的例子，有強(qiáng)化學(xué)習(xí)法。強(qiáng)化學(xué)習(xí)法是為了通過與控制對(duì)象等環(huán)境的反復(fù)試驗(yàn)的相互作用，將從環(huán)境得到 的計(jì)測信號(hào)作為理想的信號(hào)，生成對(duì)環(huán)境的操作信號(hào)的學(xué)習(xí)控制的構(gòu)架。由此有如下優(yōu)點(diǎn)， 即，即使在不能預(yù)先準(zhǔn)備成功案例的場合，只要通過預(yù)先定義所希望的狀態(tài)，就能自己根據(jù) 環(huán)境學(xué)習(xí)所希望的行動(dòng)。在強(qiáng)化學(xué)習(xí)中具有如下學(xué)習(xí)功能，S卩，以使用從環(huán)境得到的計(jì)測信號(hào)所計(jì)算的標(biāo) 量的評(píng)價(jià)值(在強(qiáng)化學(xué)習(xí)中被稱為報(bào)酬)為線索，生成對(duì)環(huán)境的操作信號(hào)，使得從現(xiàn)有狀態(tài) 到將來所得到的評(píng)價(jià)值的預(yù)期值達(dá)到最大。作為實(shí)現(xiàn)這種學(xué)習(xí)功能的方法，有例如非專利 文獻(xiàn)1(強(qiáng)化學(xué)習(xí)(Reinforcement Learning)，三上貞芳、皆川雅章共同翻譯，森北出版株 式會(huì)社，2000年12月20日出版)所述的Actor-Critic、Q學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)程序設(shè)計(jì)(実時(shí) 間 Dynamic Programming)等算法。另外，作為改進(jìn)上述方法的強(qiáng)化學(xué)習(xí)的構(gòu)架，上述文獻(xiàn)介紹了被稱為動(dòng)態(tài)-體系 結(jié)構(gòu)(Dyna- 7 —* r的構(gòu)架。這是一種以模擬控制對(duì)象的模型為對(duì)象預(yù)先學(xué)習(xí)生 成怎樣的操作信號(hào)比較好，然后使用該學(xué)習(xí)結(jié)果決定對(duì)控制對(duì)象施加的操作信號(hào)的方法。 而且，具有減小控制對(duì)象和模型的誤差的模型調(diào)整功能。另外，在具備燃燒裝置的成套設(shè)備的控制裝置中存在如下問題，S卩，在例如像煤燃 料那樣燃料性質(zhì)不定的場合或變更了煤種類的場合等，成套設(shè)備的燃燒特性或?qū)崽匦园l(fā) 生變化。作為對(duì)應(yīng)該問題的方法，可列舉例如專利文獻(xiàn)1-日本特開2004-190913號(hào)公報(bào)所 述的技術(shù)。這是一種在燒煤鍋爐中從主蒸汽壓力的實(shí)測值和設(shè)定值的偏差運(yùn)算燃料發(fā)熱量 比的方法。另外，專利文獻(xiàn)2-日本特開平8-200604號(hào)公報(bào)的控制裝置包括算出基于與燒煤 鍋爐在爐膛上的溫度、壓力、流量等有關(guān)的流體計(jì)測數(shù)據(jù)而估算的爐膛的吸收熱量估算值 的第一估算單元；算出基于與最終二次燃燒器的溫度、壓力、流量等有關(guān)的流體計(jì)測數(shù)據(jù)而 估算的最終二次燃燒器的吸收熱量估算值的第二估算單元；求出用上述第一估算單元算出的爐膛的吸收熱量估算值和用上述第二估算單元算出的最終二次燃燒器的吸收熱量估算 值之比的單元；以及，基于利用該單元求出的吸收熱量估算值之比掌握鍋爐的燃燒特性，輸 出氣體分配阻尼器設(shè)定值、氣體再循環(huán)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)定值以及鍋爐輸入加速設(shè)定值的運(yùn) 算單元。另外，在鍋爐等成套設(shè)備控制領(lǐng)域，以往，以PID控制為基本的控制邏輯成為主 流。另外，還提出利用以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的帶教師學(xué)習(xí)功能，能與成套設(shè)備的特性靈活對(duì)應(yīng) 的多種技術(shù)方案。并且，為了使用帶教師學(xué)習(xí)功能來構(gòu)成控制裝置，由于需要預(yù)先準(zhǔn)備成為 教師數(shù)據(jù)的成功案例，因此還提出了強(qiáng)化學(xué)習(xí)法等的無教師學(xué)習(xí)方法。該強(qiáng)化學(xué)習(xí)法是為了通過與控制對(duì)象等環(huán)境的反復(fù)試驗(yàn)的相互作用，將從環(huán)境得 到的計(jì)測信號(hào)作為理想的信號(hào)，生成對(duì)環(huán)境的操作信號(hào)的學(xué)習(xí)控制的構(gòu)架。由此有如下優(yōu) 點(diǎn)，即，即使在不能預(yù)先準(zhǔn)備成功案例的場合，只要通過預(yù)先定義所希望的狀態(tài)，就能自己 根據(jù)環(huán)境學(xué)習(xí)所希望的行動(dòng)。并且，在該強(qiáng)化學(xué)習(xí)中具有如下學(xué)習(xí)功能，S卩，以使用從環(huán)境得到的計(jì)測信號(hào)所計(jì) 算的標(biāo)量的評(píng)價(jià)值(在強(qiáng)化學(xué)習(xí)中被稱為報(bào)酬)為線索，生成對(duì)環(huán)境的操作信號(hào)，使得從現(xiàn) 有狀態(tài)到將來所得到的評(píng)價(jià)值的預(yù)期值達(dá)到最大。在實(shí)現(xiàn)這種學(xué)習(xí)功能的方法中，以往有 Actor-Critic、Q學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)程序設(shè)計(jì)(実時(shí)間Dynamic Programming)等算法。另外，作為改進(jìn)上述方法的強(qiáng)化學(xué)習(xí)的構(gòu)架，有被稱為動(dòng)態(tài)-體系結(jié)構(gòu)(Dyna- T
的構(gòu)架。這是一種以模擬控制對(duì)象的模型為對(duì)象預(yù)先學(xué)習(xí)生成怎樣的操作 信號(hào)比較好，然后使用該學(xué)習(xí)結(jié)果決定對(duì)控制對(duì)象施加的操作信號(hào)的方法，這時(shí)，具有減小 控制對(duì)象和模型的誤差的模型調(diào)整功能。另一方面，伴隨數(shù)值分析技術(shù)的進(jìn)步，燃燒反應(yīng)也可以在某種程度上通過計(jì)算再 現(xiàn)，其結(jié)果，可以利用模擬成套設(shè)備的模擬器構(gòu)筑模型(例如，參照專利文獻(xiàn)3-日本特開 2003-281462 號(hào)公報(bào))。上述文獻(xiàn)是根據(jù)發(fā)電功率值、溫度、壓力等的變化進(jìn)行熱平衡的計(jì)算等而估算燃 料發(fā)熱量的變化并進(jìn)行控制的方法，并考慮到了對(duì)導(dǎo)熱性能的影響。但是，燃料性能的變化 不僅影響導(dǎo)熱性能，還影響燃燒廢氣的組成。若N0X、CO等增加，則有可能對(duì)外部環(huán)境帶來影響，或者使廢氣處理裝置的負(fù)載上 升等，但在上述文獻(xiàn)中沒有記載考慮對(duì)燃燒廢氣組成的影響的方法。另外，由于燃燒現(xiàn)象是燃料和空氣(氣體)的流動(dòng)、傳熱和燃燒反應(yīng)的復(fù)雜的復(fù)合 現(xiàn)象，因此控制其舉動(dòng)是比較困難的問題。尤其是關(guān)于廢氣組成相對(duì)燃料性質(zhì)的變化產(chǎn)生的變化，要導(dǎo)出適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒ㄊ?困難的。既使利用上述強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論，在反復(fù)的試驗(yàn)中為了對(duì)多種燃料性質(zhì)學(xué)習(xí)其操作方 法也需要長期的學(xué)習(xí)時(shí)間，且學(xué)習(xí)期間還存在廢氣性質(zhì)惡化的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種相對(duì)燃料組成的變化也能適當(dāng)控制燃燒氣體成分的控 制裝置。另外，如上所述，強(qiáng)化學(xué)習(xí)法雖然在控制對(duì)象的特性、控制方法在事先不能定型化 的場合是有效的，但在成套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，需要在模型建立之前匯集反復(fù)試驗(yàn)運(yùn)行的實(shí)際效果的時(shí)間，從而存在這期間產(chǎn)品質(zhì)量下降，且損耗增多的問題，而且，通過這時(shí)的反 復(fù)試驗(yàn)運(yùn)行，雖然也能考慮由成套設(shè)備排出物的性質(zhì)變動(dòng)引起的對(duì)環(huán)境的影響，但是并沒 有考慮對(duì)這些問題比較有效的模型構(gòu)筑方法。另外，在專利文獻(xiàn)3中，為了提高計(jì)算精度需要細(xì)化計(jì)算網(wǎng)格，但在鍋爐等大型裝 置的場合計(jì)算量龐大，更由于運(yùn)轉(zhuǎn)條件還連續(xù)變化，因此計(jì)算時(shí)間長，以實(shí)用的時(shí)間構(gòu)筑模 型是困難的。如上所述，雖然強(qiáng)化學(xué)習(xí)法對(duì)于控制方法不能預(yù)先定型化的成套設(shè)備的控制是有 效的方法，但為了構(gòu)筑模型需要很多時(shí)間來進(jìn)行根據(jù)成套設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)據(jù)積累，試運(yùn) 轉(zhuǎn)期間有時(shí)得不到所希望的控制性能。本發(fā)明的第二目的在于提供一種利用模型構(gòu)筑期間短并具有優(yōu)良的性能的強(qiáng)化 學(xué)習(xí)法的成套設(shè)備控制方法和裝置。本發(fā)明的控制裝置，具備輸入具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的計(jì)測數(shù)據(jù)并運(yùn)算對(duì) 上述控制對(duì)象物的操作指令值的基本控制指令運(yùn)算單元；相對(duì)向上述燃燒裝置供給的燃料 的多個(gè)燃料組成，存儲(chǔ)上述燃燒裝置的操作參數(shù)和廢氣中成分的數(shù)據(jù)組的燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單 元；存儲(chǔ)上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫；算出上述控制對(duì)象物的 過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值和上述數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)間距離，決定使數(shù)據(jù)間距離為最短的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù) 生成單元；使用由上述數(shù)據(jù)生成單元決定的數(shù)據(jù)組，將上述燃燒裝置的操作參數(shù)和上述燃 燒裝置的燃燒廢氣中的成分的關(guān)系模型化的模型化單元；以及使用上述模型化單元的模型 算出比當(dāng)前的廢氣中成分條件更好的燃燒裝置的操作參數(shù)，用算出的操作參數(shù)校正上述基 本控制指令運(yùn)算單元的操作指令值的校正單元。此外，在由上述數(shù)據(jù)生成單元生成的新數(shù)據(jù)組中，以能夠區(qū)別構(gòu)成數(shù)據(jù)組的數(shù)值 分析數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的方式設(shè)置數(shù)據(jù)標(biāo)志，上述模型化單元具有在生成模型時(shí)通過識(shí) 別上述數(shù)據(jù)標(biāo)志而重視運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的重疊的功能。此外，上述校正單元具有切換器，該切換器在將校正上述操作指令值的校正操作 指令值向上述基本控制指令運(yùn)算單元輸出時(shí)，在上述模型化單元的輸出值表示異常值的情 況下，將與已計(jì)算的校正操作指令值相乘的系數(shù)從通常的1切換到0。另外，具有以下功能將上述模型化單元計(jì)算的燃燒廢氣中成分的計(jì)算值和上述 運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的偏差的時(shí)系列標(biāo)志及其移動(dòng)平均值在畫面上顯示，在上述偏差、移動(dòng)平均 值及移動(dòng)平均值的變化率超過預(yù)先設(shè)定的容許值的情況下，在畫面上顯示超過容許值的警告。上述第二目的通過如下方法實(shí)現(xiàn)在具有學(xué)習(xí)操作量和成套設(shè)備狀態(tài)的關(guān)系的學(xué) 習(xí)功能，并具有利用該學(xué)習(xí)功能計(jì)算對(duì)應(yīng)于成套設(shè)備狀態(tài)的操作指令值的功能的成套設(shè)備 控制裝置的控制方法中，利用多個(gè)操作條件的流動(dòng)及反應(yīng)現(xiàn)象的數(shù)值分析來計(jì)算規(guī)定成套 設(shè)備的狀態(tài)的過程值，將各操作條件的過程值近似地生成連續(xù)模型，使其相對(duì)操作條件參 數(shù)的變化成為連續(xù)的關(guān)系，使用通過數(shù)值分析計(jì)算的過程值和成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù) 據(jù)再次生成連續(xù)模型，使用再次生成的上述連續(xù)模型進(jìn)行學(xué)習(xí)。本發(fā)明的效果是，本發(fā)明由上述單元構(gòu)成，即使燃料組成(性質(zhì))變化，也能夠自 動(dòng)地適當(dāng)控制廢氣成分，所以能夠減少廢氣中的N0X、CO等有害物質(zhì)的產(chǎn)生量。本發(fā)明由于具備實(shí)現(xiàn)上述第二目的的方法，所以可以從成套設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)開始，使用數(shù)值分析的結(jié)果利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)法來控制成套設(shè)備，從而能夠縮短控制裝置的導(dǎo)入期 間。


圖1是說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖3是說明本發(fā)明的第三實(shí)施方式的控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4是說明數(shù)據(jù)生成單元的運(yùn)算過程的圖。圖5是說明模型誤差的顯示畫面例子圖。圖6是說明模型誤差的顯示畫面例子圖。圖7是說明火力發(fā)電成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。圖8是說明發(fā)電廠組和分析中心的通信關(guān)系的圖。圖9是說明強(qiáng)化學(xué)習(xí)的概念圖。圖10是說明燃料數(shù)據(jù)庫顯示及燃料性質(zhì)輸入畫面例子圖。圖11是說明校正回路的圖。圖12是說明狀態(tài)評(píng)價(jià)單元300和數(shù)據(jù)組切換單元310的處理過程的圖。圖13是說明校正回路的圖。圖14是表示本發(fā)明的成套設(shè)備控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的方框構(gòu)成圖。圖15是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫或數(shù)值分析數(shù)據(jù)庫的一例 的說明圖。圖16是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖。圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的處理過程的流程圖。圖18是本發(fā)明的一實(shí)施方式的連續(xù)模型的說明圖。圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)值分析數(shù)據(jù)追加處理過程的流程 圖。圖20是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的誤差評(píng)價(jià)的說明圖。圖21是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的數(shù)值分析數(shù)據(jù)追加的說明圖。圖22是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的連續(xù)模型修正的說明圖。圖中100-成套設(shè)備；200-控制裝置；210-數(shù)據(jù)生成單元；220-輸入輸出接口 ；221-輸 入輸出單元；230-基本控制指令運(yùn)算單元；240-運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫；250-模型化單元； 260-校正單元；270-燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。1001-成套設(shè)備(例如鍋爐設(shè)備)；1002-外部輸出接口 ；1003-外部輸入接口 ； 1004-基本控制指令運(yùn)算單元；1005-運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫；1006-數(shù)值分析單元；1007-數(shù)值 分析數(shù)據(jù)庫；1008-連續(xù)模型化單元；1009-連續(xù)模型；1010-誤差評(píng)價(jià)單元；1011-參數(shù) 追加單元；1012-連續(xù)模型修正單元；1013-控制方法學(xué)習(xí)單元；1014-學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫； 1015-操作量運(yùn)算單元；1016-減法器；1017-加法器；1018-切換器。
具體實(shí)施例方式以下，參照

最佳實(shí)施方式。圖1表示第一實(shí)施方式。本發(fā)明的控制裝置200從作為控制對(duì)象的成套設(shè)備100接收過程值的計(jì)測信息205，使用它在控制裝置200內(nèi) 進(jìn)行預(yù)程序化的運(yùn)算并將操作指令信號(hào)(控制信號(hào))向成套設(shè)備100發(fā)送。成套設(shè)備100 按照接收到的操作指令信號(hào)285，使例如稱為閥的開度或阻尼器開度的驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作而控制 成套設(shè)備的狀態(tài)。本實(shí)施例是應(yīng)用于火力發(fā)電成套設(shè)備的燃燒控制的例子。在本例中，特別以應(yīng)用 于將降低廢氣中的NOx及CO的濃度作為目的的控制功能上的例子為中心進(jìn)行說明。圖7表示作為控制對(duì)象的火力發(fā)電成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)。通過燃燒器102將作為燃料 的煤、煤搬運(yùn)用的一次空氣及燃燒調(diào)整用的二次空氣投入鍋爐101內(nèi)，用鍋爐101燃燒煤。 煤和一次空氣從配管134引出，二次空氣從配管141引出。另外，將二段燃燒用的后續(xù)空氣 通過后續(xù)空氣口 103投入鍋爐101內(nèi)。該后續(xù)空氣從配管142引出。通過煤的燃燒產(chǎn)生的高溫氣體沿著鍋爐101的路徑流動(dòng)后，通過空氣加熱器104。 之后，在用廢氣處理裝置除去有害物質(zhì)后，從煙囪排到大氣中。在鍋爐101中循環(huán)的供水通過給水泵105引入到鍋爐101內(nèi)，在換熱器106中被 氣體過熱，成為高溫高壓的蒸汽。另外，在本實(shí)施方式中將換熱器的數(shù)量設(shè)定為1個(gè)，但也 可以配置多個(gè)換熱器。通過了換熱器106的高溫高壓的蒸汽，通過渦輪調(diào)節(jié)器107引入汽輪機(jī)108內(nèi)。利 用蒸汽所具有的能量驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)108，用發(fā)動(dòng)機(jī)109發(fā)電。接著，說明從燃燒器102投入的一次空氣及二次空氣、從后續(xù)空氣口 103投入的后 續(xù)空氣的路徑。一次空氣從風(fēng)扇120引入配管130內(nèi)，途中分支為通過空氣加熱器的配管132和 不通過它的131，在配管133再次合流，引入到碾磨機(jī)110。通過空氣加熱器的空氣利用氣 體過熱。使用該一次空氣將在碾磨機(jī)110內(nèi)生成的煤(細(xì)煤粉)吹送到燃燒器102中。二次空氣及后續(xù)空氣從風(fēng)扇121引入到配管140內(nèi)，在用空氣加熱器104過熱后，分支 為二次空氣用的配管141和后續(xù)空氣用的配管142，分別引入到燃燒器102和后續(xù)空氣口 103。控制裝置200為了降低NOx及CO的濃度，具有調(diào)整從燃燒器投入的空氣量和從后 續(xù)空氣口投入的空氣量的功能。另外，雖然在圖7中未表示，但存在具有將燃燒廢氣的一部 分返回爐膛的氣體再循環(huán)設(shè)備的情況，或者具有將燃燒器的噴出角度做成上下可變的裝置 的情況，也可以將這些作為控制操作的對(duì)象。成為控制對(duì)象的向燃燒器供給的燃料流量、燃 燒器空氣流量、向空氣口供給的空氣流量、氣體再循環(huán)設(shè)備的操作量、燃燒器的噴出角度等 都是對(duì)鍋爐的操作參數(shù)?？刂蒲b置200包括基本控制指令運(yùn)算單元230 ；變更或校正從基本控制指令運(yùn)算 單元230輸出的基本操作指令值235的校正單元260 ；積累、存儲(chǔ)由工序計(jì)測值205、操作 員的輸入信號(hào)、來自上一級(jí)控制系統(tǒng)的指令信號(hào)等構(gòu)成的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫 240 ；用于與控制對(duì)象成套設(shè)備100或操作員等的進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送的輸入輸出接口 220 ；以及用于操作員看各種數(shù)據(jù)或者輸入設(shè)定值或運(yùn)轉(zhuǎn)模式、手動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的操作指令等的 輸入輸出單元221。基本控制指令運(yùn)算單元230以PID (比例、積分、微分)控制器作為基本結(jié)構(gòu)單元，將工序計(jì)測值205、操作員的輸入信號(hào)、來自上一級(jí)控制系統(tǒng)的指令信號(hào)等作為輸入，運(yùn)算 對(duì)設(shè)置在成套設(shè)備100上的閥、阻尼器、電機(jī)等各種工作機(jī)器的基本操作指令值235并輸出ο基本操作指令值235的功能及結(jié)構(gòu)由于與現(xiàn)有的火力發(fā)電廠的控制裝置相同，所 以在此省略說明。本發(fā)明的特征在于具備數(shù)據(jù)生成單元210、模型化單元250、校正單元260以及燃 料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270。以下，說明各自的功能。模型化單元250具有生成模擬了作為操作參數(shù)的燃料流量、空氣流量等和在該操 作參數(shù)的廢氣中的某種特定成分濃度的關(guān)系的模型的功能。從燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270讀入數(shù)據(jù)275，用由輸入層、中間層、輸出層構(gòu)成的神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)利用誤差逆?zhèn)鞑シ?后向傳播法)學(xué)習(xí)輸入輸出關(guān)系。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)方法是 一般的方法，而且，這些方法也可以是其它方法，由于本發(fā)明并不依賴于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)或 學(xué)習(xí)方法，所以在此省略詳細(xì)說明。輸入數(shù)據(jù)是燃燒器及后續(xù)空氣口的每個(gè)位置的空氣流量、每個(gè)燃燒器的燃料流 量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率，輸出數(shù)據(jù)是NOx及CO的濃度。在本例中歲將燃料流量、空氣流量、發(fā)電功率和NOx及CO的關(guān)系模型化，但本發(fā)明 并不將輸入項(xiàng)目及輸出項(xiàng)目只限定于這些。另外，模型化方法也不局限于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，也可以 使用回歸模型等其它統(tǒng)計(jì)方法生成模型。燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270中對(duì)每個(gè)煤種(煤根據(jù)產(chǎn)地不同性質(zhì)也不同)都存儲(chǔ)有多 個(gè)模型化單元250的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組。數(shù)據(jù)組有從實(shí)際運(yùn)算數(shù)據(jù)庫240提取過去的實(shí)際數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組，和進(jìn)行鍋爐內(nèi)的 燃燒數(shù)值分析而事先計(jì)算的計(jì)算結(jié)果。僅就運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)而言，直到積累運(yùn)算數(shù)據(jù)前不生成模型。而且，沒有使用經(jīng)驗(yàn)的 煤種類當(dāng)然不能生成模型。因此，在本發(fā)明中，用逼真地模擬對(duì)象成套設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)用條 件的計(jì)算體系來進(jìn)行燃燒數(shù)值分析，將其結(jié)果存儲(chǔ)在燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270中。燃燒現(xiàn)象由于是燃料和空氣(氣體)的流動(dòng)、傳熱和燃燒反應(yīng)等的復(fù)雜的復(fù)合現(xiàn) 象，所以把握其舉動(dòng)一般比較困難。但是，通過進(jìn)行改變了例如燃料性質(zhì)(組成、粒徑)、燃 燒氣氛等條件的燃燒基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)其結(jié)果將要素現(xiàn)象模型化，從而以實(shí)用的精度也能分 析如火力發(fā)電廠的鍋爐那樣的大型且具有復(fù)雜的內(nèi)部舉動(dòng)的現(xiàn)象。另外，雖然數(shù)值分析技術(shù)以往就有，但為了在某種程度高精度地分析尤其如鍋爐 那樣的大型裝置，需要龐大的計(jì)算格子(網(wǎng)格)數(shù)量，由于在工業(yè)上計(jì)算它要花費(fèi)過多的計(jì) 算時(shí)間，因此事實(shí)上是不可能的。但是，通過使用例如日本特開2003-281462號(hào)公報(bào)所述的數(shù)值分析技術(shù)，可以保 持精度并高速地進(jìn)行分析，而且，近年的計(jì)算機(jī)的性能也有提高，可以實(shí)現(xiàn)大型成套設(shè)備的 詳細(xì)現(xiàn)象的數(shù)值分析。在燃燒數(shù)值分析中對(duì)多種煤組成進(jìn)行了計(jì)算。煤組成通過對(duì)代表性的煤品牌(種 類)進(jìn)行組成分析決定。由于煤是天然資源，所以即使是相同產(chǎn)地其組成往往也不完全相 同。因此，分析多種情況的樣品，使用其平均組成。另外，在發(fā)電廠將煤儲(chǔ)藏在室外的情況較多，由于天氣的影響含水量與日變化，所以即使是相同種類的煤也有特性變化的情況。于是，對(duì)于同一種類的煤使含水量有多種變化情況來進(jìn)行燃燒數(shù)值分析，還存儲(chǔ)其結(jié)果。因此，可以評(píng)價(jià)含水量對(duì)NOx及CO濃度的影響度。接著，使用圖4說明數(shù)據(jù)生成單元210。在步驟500中，讀入用于判斷是否要變更在模型化單元250中使用的數(shù)據(jù)組的基 準(zhǔn)值(數(shù)據(jù)間距離容許值)?；鶞?zhǔn)值可以從鍵盤222輸入，一旦輸入該值就被存儲(chǔ)。而且， 也可以在以后變更基準(zhǔn)值。在步驟510中，從運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫240讀入從規(guī)定期間(例如一個(gè)月)到當(dāng)前為止 的燃燒器及后續(xù)空氣口的每個(gè)位置的空氣流量、每個(gè)燃燒器的燃料流量、發(fā)電機(jī)功率、NOx 濃度、CO濃度的實(shí)際值245。在步驟520中從燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270讀入當(dāng)前正使用的模型生成用的數(shù)值分析 結(jié)果數(shù)據(jù)組。在步驟530中，為了使在步驟510讀入的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)245與燃燒器及后續(xù)空氣 口的每個(gè)位置的空氣流量、每個(gè)燃燒器的燃料流量、發(fā)電機(jī)功率的值分別相同，將在步驟 520讀入的數(shù)值分析數(shù)據(jù)組插補(bǔ)在數(shù)據(jù)之間，計(jì)算此時(shí)的NOx濃度、CO濃度的插補(bǔ)值。作為插補(bǔ)方法雖使用三次樣條插補(bǔ)，但也可以使用其它插補(bǔ)方法。數(shù)值分析數(shù)據(jù)組由于是以預(yù)定的條件計(jì)算的離散數(shù)據(jù)，由于不能成為與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際 數(shù)據(jù)完全相同的條件的情況居多，因此進(jìn)行這種數(shù)據(jù)插補(bǔ)，可使其與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)條件一 致。在步驟540中，求出在步驟510讀入的實(shí)際值的數(shù)據(jù)點(diǎn)和在步驟530計(jì)算的數(shù)值 分析數(shù)據(jù)的插補(bǔ)值的數(shù)據(jù)間距離。數(shù)據(jù)間距離定義為公式(1)表示的歐幾里得距離。在兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo)為 (Xp 1, Xp2，Xp3，. . .，Xpn)、(Xql, Xq2，Xq3，. . .，Xqn)時(shí)，兩點(diǎn)間的距離 djk 的平方可以用公 式1求出。在這里，作為坐標(biāo)的Xpi、Xqi是燃燒器及后續(xù)空氣口的每個(gè)位置的空氣流量、每 個(gè)燃燒器的燃料流量、發(fā)電機(jī)功率、NOx濃度、CO濃度。另外，j是燃料數(shù)據(jù)組號(hào)碼，k是j號(hào) 碼的燃料數(shù)據(jù)組中的NOx及CO的計(jì)測數(shù)據(jù)數(shù)。公式1djk2 二 ^^ (Xpi - Xqi)2 · · ·公式⑴在步驟550中，對(duì)存儲(chǔ)在燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元270中的全部燃料組成數(shù)據(jù)組，判斷是 否計(jì)算了運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)245的與各數(shù)據(jù)點(diǎn)的距離。在對(duì)全部燃料組成數(shù)據(jù)組結(jié)束了計(jì)算的場合前進(jìn)至步驟560。在剩下未計(jì)算的燃 料組成數(shù)據(jù)組的場合，返回到步驟520，變更作為計(jì)算對(duì)象的燃料組成數(shù)據(jù)組并以同樣的過 程計(jì)算數(shù)據(jù)間距離。在步驟560中，首先對(duì)各燃料數(shù)據(jù)組，用公式(2)求出與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)245的平均 距咼 dj—ave。公式2
接著，選擇dj ave為最小的數(shù)據(jù)組。在步驟570中，比較在步驟500讀入的基準(zhǔn)值(容許值)和(Ij ave，若(Ij ave為容許 值以下，則向模型化單元250發(fā)送Clj ■最小的數(shù)據(jù)組號(hào)碼的信息215而結(jié)束。另外，在Clj ave超過容許值的場合，前進(jìn)至步驟580。在步驟580中，生成新數(shù)據(jù)組，將模型修正指令信號(hào)輸入到模型化單元250中。在 dJ ave超過容許值的場合，意味著原有的燃料組成數(shù)據(jù)組與最近的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)不一致。從 而，在Clj ■最小的燃料組成數(shù)據(jù)組上加上添加了最近的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組而生成新數(shù) 據(jù)組。此時(shí)，設(shè)置數(shù)據(jù)標(biāo)志，以便能區(qū)分?jǐn)?shù)值分析數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)。對(duì)模型化單元250輸出新生成的數(shù)據(jù)組號(hào)碼和模型修正指令信號(hào)的信息215。模型化單元250 —接收模型修正指令信息215，就參照新數(shù)據(jù)組號(hào)碼，使用該數(shù)據(jù) 組的數(shù)據(jù)重新生成模型。模型生成方法雖與上述同樣，但用數(shù)據(jù)標(biāo)志識(shí)別運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)，重 視運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的重要性而生成模型。具體地說，通過增加運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的輸入次數(shù)，使其 比其它數(shù)值分析數(shù)據(jù)還強(qiáng)烈地反映在模型特性上。由此，至少對(duì)于存在運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際結(jié)果的數(shù)據(jù)點(diǎn)近旁，由于可以將與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)接 近的特性模型化，因而減少了模型的誤差。數(shù)據(jù)生成單元210例如以一周間隔進(jìn)行。在Clj ave超過容許值的場合，追加一周時(shí) 間部分的新積累的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)，而再次重新生成模型，因此用于模型生成的數(shù)據(jù)組中的 運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的比例增加，模型特性逐漸接近實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)特性。接著，說明校正單元260。校正單元260向模型化單元250輸出相當(dāng)于操作參數(shù)的 模擬操作指令信號(hào)265。模型化單元250向生成的模型輸入燃燒器及后續(xù)空氣口的每個(gè)位 置的空氣流量、每個(gè)燃燒器的燃料流量、發(fā)電機(jī)功率等模擬操作指令信號(hào)265，計(jì)算作為模 型的輸出值的NOx及CO濃度并將這些氣體成分信息輸出到校正單元260。在校正單元260中從運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)205讀入作為當(dāng)前的成套設(shè)備狀態(tài)的各操作量值， 以該狀態(tài)為基準(zhǔn)在直到下次操作的時(shí)間前使燃燒器及后續(xù)空氣口的每個(gè)位置的空氣流量 在可變化的變化幅度的范圍內(nèi)變化，作為這些模擬操作指令265輸出。操作量的可變幅度從預(yù)先登錄的阻尼器或閥等的驅(qū)動(dòng)的器動(dòng)作速度和操作(控 制)間隔求出。另外，將各操作量的可變幅度分割為規(guī)定數(shù)量，對(duì)它們的全體組合改變操作
Mo對(duì)每個(gè)這樣進(jìn)行了變化的模擬操作指令信號(hào)265用模型化單元計(jì)算NOx及CO濃 度。從其中提取用公式(3)定義的評(píng)價(jià)值J為最小的模擬操作指令信號(hào)。在這里，CNte、Cro 分別是NOx及CO濃度的計(jì)算值，A1, A2是系數(shù)。公式3J = AiCx+A3CCO ...公式(3)對(duì)公式(3)輸入NOx及CO濃度的當(dāng)前計(jì)測值，將計(jì)算得到的評(píng)價(jià)值作為JK。比較 用模型的計(jì)算值進(jìn)行評(píng)價(jià)的J和用當(dāng)前計(jì)測值進(jìn)行評(píng)價(jià)的JK，在公式(4)的條件成立的場 合，在基本操作指令值235上添加校正而作為操作指令信號(hào)285輸出。
公式4J< Je ···公式(4)
在公式(4)成立的場合，表示根據(jù)模型的模擬操作指令信號(hào)265的氣體中成分比 作為當(dāng)前的計(jì)測值的氣體中成分條件更好。使用圖11說明校正的方法。用減法器281計(jì)算基本操作指令值235和評(píng)價(jià)值J為最小的模擬操作指令信號(hào) 265的偏差信號(hào)287，將它用加法器284加到基本操作指令值235上生成校正操作指令值 288。如果，由于輸入數(shù)據(jù)的異?；蜻\(yùn)算回路的異常而使作為模型化單元250的輸出值 的NOx及CO濃度計(jì)算值變得異常的場合，由于通過將用乘法器283與偏差信號(hào)287相乘的 系數(shù)設(shè)為零而使校正操作指令值288與基本操作指令值235相等，由此可減少錯(cuò)誤輸出異 常信號(hào)的危險(xiǎn)性。作為模型化單元250的輸出值的NOx及CO濃度計(jì)算值255是否異常，以向模型化 單元250的輸入數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)的上下限值檢驗(yàn)以及變化率的上下限檢驗(yàn)進(jìn)行判定。就連 至少一個(gè)超出預(yù)先設(shè)定的上下限值的場合，也通過將切換器282的輸出信號(hào)設(shè)為0而防止 在有異常的可能性的狀態(tài)下評(píng)價(jià)的模擬操作指令信號(hào)265的輸出。切換器282在除此之外 的場合將輸出信號(hào)設(shè)定為1。切換器286接收公式(4)的判定結(jié)果，選擇基本操作指令值235和校正操作指令 值288中的一個(gè)作為操作指令信號(hào)285輸出。根據(jù)以上內(nèi)容，通過使用基于燃燒數(shù)值分析的結(jié)果的模型而評(píng)價(jià)操作量和NOx及 CO產(chǎn)生量的關(guān)系，可以進(jìn)行減少NOx及CO的產(chǎn)生量的操作。另外，對(duì)于燃料性質(zhì)(煤種類)變化的場合，由于也可以選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)值分析數(shù)據(jù) 組，所以能夠維持模型的高精度。因此，在煤種類變更的場合也能夠抑制對(duì)NOx及CO的控 制性能下降。因此，以往由操作員向控制裝置輸入燃料性質(zhì)變化的信息，或者依賴于操作員的 經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)來變更控制參數(shù)的方式被自動(dòng)化。因此，不依賴于操作員的技術(shù)水平而可以進(jìn) 行高性能且穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠減少操作員的作業(yè)負(fù)荷。再有，在預(yù)先準(zhǔn)備的數(shù)值分析結(jié)果數(shù)據(jù)組和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的偏差大的場合，由于 生成追加了運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的新數(shù)據(jù)組，因此可以向與運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)接近的模型逐漸自動(dòng)變 更模型。另外，在本實(shí)施方式的例子中雖將控制對(duì)象過程值定為NOx及CO濃度，但本發(fā)明 并不局限于此，也可以將氣體中的C02、SOx, Hg(汞)量、氟、由煤塵或霧構(gòu)成的微粒子類、 VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)作為對(duì)象。接著，使用圖2說明第二實(shí)施方式。與上述的第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，使用強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290學(xué)習(xí)減少NOx及CO 的操作方法。強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290具有如下功能，即，使用積累在運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫240中的運(yùn)轉(zhuǎn) 數(shù)，據(jù)根據(jù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)于成套設(shè)備狀態(tài)的適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒?。?qiáng)化學(xué)習(xí)理論的詳細(xì)的說明，由于在例如“強(qiáng)化學(xué)習(xí)(ReinforcementLearning)，三上貞芳、皆川雅章共同翻譯，森北出版株式會(huì)社，2000年12月20日出版”中已有敘述，所 以在此僅說明強(qiáng)化學(xué)習(xí)的概念。圖9表示根據(jù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論的控制的概念?？刂蒲b置610對(duì)控制對(duì)象600輸出控 制指令630?？刂茖?duì)象600按照控制指令630動(dòng)作。這時(shí)，通過根據(jù)控制指令630的動(dòng)作， 控制對(duì)象600的狀態(tài)發(fā)生變化。從控制對(duì)象600接收?qǐng)?bào)酬620，該報(bào)酬620是表示變化的狀 態(tài)對(duì)于控制裝置610是希望的或不希望的，以及它們是什么程度的量。實(shí)際上，從控制對(duì)象接收的信息是控制對(duì)象的狀態(tài)量，一般控制裝置610基于該 信息計(jì)算報(bào)酬。一般設(shè)定為越接近所希望的狀態(tài)報(bào)酬越大，越成為不希望的狀態(tài)報(bào)酬越小。控制裝置610反復(fù)試驗(yàn)地進(jìn)行操作，通過學(xué)習(xí)使報(bào)酬達(dá)到最大(S卩，盡量接近所希 望的狀態(tài))的操作方法，從而按照控制對(duì)象600的狀態(tài)自動(dòng)構(gòu)筑適當(dāng)?shù)牟僮?控制)邏輯。 以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為代表的帶教師學(xué)習(xí)理論需要預(yù)先將成功案例作為教師數(shù)據(jù)提供，在 新成套設(shè)備或現(xiàn)象復(fù)雜而不能預(yù)先準(zhǔn)備成功案例的場合不適合使用。與此相應(yīng)，將強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論分類為無教師學(xué)習(xí)，在自身具有反復(fù)試驗(yàn)地生成所希 望的操作的能力這一方面，具有的優(yōu)點(diǎn)是也可以應(yīng)用于控制對(duì)象的特性不一定明確的場
I=I O在本第二實(shí)施方式中利用了該強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論。強(qiáng)化學(xué)習(xí)雖是反復(fù)試驗(yàn)地學(xué)習(xí)，但在成套設(shè)備控制的場合，在運(yùn)轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)性或成 套設(shè)備對(duì)制造產(chǎn)品的損壞等方面，要直接將實(shí)際成套設(shè)備作為對(duì)象進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)地操作實(shí) 現(xiàn)起來是困難的。于是，在本發(fā)明中，從成套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際結(jié)果生成運(yùn)轉(zhuǎn)特性模型，采用 以該模型作為對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí)的方式。強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290對(duì)由模型化單元250生成的模型，輸出由燃燒器及后續(xù)空氣口 的每個(gè)位置的空氣流量、每個(gè)燃燒器的燃料流量構(gòu)成的模擬操作指令信號(hào)265。模擬操作指 令信號(hào)265對(duì)應(yīng)于成套設(shè)備的操作條件，分別設(shè)定有上下限值、變化幅度(節(jié)距寬度)、以一 次操作可采用的最大變化幅度。模擬操作指令信號(hào)265的各量在可采用值的范圍內(nèi)隨機(jī)決 定各數(shù)值。模型化單元250對(duì)已生成的模型輸入模擬操作指令信號(hào)265，計(jì)算作為輸出數(shù)據(jù) 255的NOx及CO濃度。強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290接收模型化單元250的輸出數(shù)據(jù)255，計(jì)算報(bào)酬值。報(bào)酬值用公式(5)定義。在這里，R為報(bào)酬值，On0x為NOx值，Oro為CO值，SN()x及Sro 為NOx及CO的目標(biāo)設(shè)定值，kl、k2、k3、k3為正的常數(shù)。公式5R = R1+R2+R3+R4. · ·公式(5) 如公式(5)所示，而^⑶值比目標(biāo)設(shè)定值還下降了的場合，給予報(bào)酬隊(duì)及&，再 有，比目標(biāo)設(shè)定值還下降的場合與該偏差成比例地給予報(bào)酬。另外，報(bào)酬的定義方法還可以考慮其它多種方法，并不局限于公式(5)的方法。強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290由于學(xué)習(xí)模擬操作指令信號(hào)265的組合即操作量，而使以公式 (5)計(jì)算的報(bào)酬達(dá)到最大，因此從結(jié)果來看可以對(duì)應(yīng)于現(xiàn)狀而學(xué)習(xí)減少N0X、CO的操作量的組合。強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290在結(jié)束了學(xué)習(xí)的狀態(tài)下，讀入當(dāng)前時(shí)刻的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)205，基于學(xué) 習(xí)結(jié)果輸出使公式(5)的報(bào)酬為最大的操作量295。校正單元260對(duì)基本操作指令值235施加校正并作為操作指令信號(hào)285輸出。校正方法基本上與第一實(shí)施方式相同。如圖13所示的校正回路，與圖11所示的 第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，使用以強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290計(jì)算的操作量295來代替模擬指令 信號(hào)265這點(diǎn)上。通常，切換器282的輸出設(shè)定為1，用加法器284將基本操作指令值235與操作量 295的偏差加在基本操作指令值235上而成為對(duì)基本操作指令值235的強(qiáng)化學(xué)習(xí)指令值 288。切換器286通常選擇強(qiáng)化學(xué)習(xí)指令值288作為操作指令值285輸出。但是，在模型化單元250的輸入輸出值或強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290的輸入輸出值中有任 何一個(gè)超出上下限值及變化率的限制范圍的場合，設(shè)定為作為切換器282的輸出選擇0，并 且在切換器286中選擇基本操作指令值235并輸出。由此，雙重防止由于數(shù)據(jù)或運(yùn)算回路的異常而輸出異常操作指令值的情況。另外，作為強(qiáng)化學(xué)習(xí)指令值288的控制結(jié)果，在控制偏差超過規(guī)定范圍的場合，或 者其頻度或持續(xù)時(shí)間超過規(guī)定范圍的場合，判斷為強(qiáng)化學(xué)習(xí)指令值288無效，可以在切換 器282及286中進(jìn)行與數(shù)據(jù)異常時(shí)同樣的選擇(處理)而停止強(qiáng)化學(xué)習(xí)指令值288的輸出。 即使在這時(shí)也能利用基本操作指令值235繼續(xù)進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)，不會(huì)對(duì)成套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)帶來障礙。根據(jù)以上內(nèi)容，在第二實(shí)施方式中可以利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290自動(dòng)構(gòu)筑最佳操作 方法。另外，在結(jié)束了學(xué)習(xí)的狀態(tài)下，若輸入當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)205由于瞬時(shí)輸出報(bào)酬 為最大的操作量，因此沒必要如第一實(shí)施方式那樣在每個(gè)控制定時(shí)改變模擬操作指令信號(hào) 265的組合并求出適當(dāng)?shù)牟僮髁康慕M合，能夠減少控制時(shí)的計(jì)算機(jī)負(fù)荷。由此，由于計(jì)算機(jī) 動(dòng)作的穩(wěn)定性提高，且控制裝置的可靠性提高，因此還具有成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的完全性、穩(wěn)定性 也提高的效果。接著，使用圖3說明第三實(shí)施方式。與第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，具備狀態(tài)評(píng)價(jià)單元300和數(shù)據(jù)組切換單元310。狀 態(tài)評(píng)價(jià)單元300監(jiān)視作為由模型化單元250生成的模型的計(jì)算值255和與它對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí) 際數(shù)據(jù)205的偏差的模型誤差。使用圖12說明狀態(tài)評(píng)價(jià)單元300和數(shù)據(jù)組切換單元310的處理過程。在步驟600中，讀入相對(duì)模型誤差的容許值的設(shè)定值。在步驟610中，讀入運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)205和將此時(shí)的操作量實(shí)際值輸入到模型中而得到的計(jì)算值255。
在步驟620中，計(jì)算由步驟610讀入的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)205與對(duì)應(yīng)的操作條件下的 模型計(jì)算值255的偏差(模型誤差)。在步驟630中，對(duì)由步驟620計(jì)算的模型誤差的過去的時(shí)間系列數(shù)據(jù)計(jì)算移動(dòng)平 均值，并計(jì)算移動(dòng)平均值在規(guī)定時(shí)間間隔的變化率。在步驟640中，比較由步驟630計(jì)算的模型誤差的移動(dòng)平均值、移動(dòng)平均值的變化 率值以及每一時(shí)刻的模型誤差和對(duì)由步驟600讀入的各個(gè)值的各容許值。若在容許范圍內(nèi)則結(jié)束處理，在容許范圍外的場合向數(shù)據(jù)生成單元210輸出數(shù)據(jù) 組切換指示315，并向模型化單元250輸出模型變更指示316。從步驟600到步驟630由狀態(tài)評(píng)價(jià)單元300進(jìn)行，步驟640由數(shù)據(jù)組切換單元310進(jìn)行。圖5表示狀態(tài)評(píng)價(jià)單元300的運(yùn)算結(jié)果的畫面輸出例子。在顯示畫面400上，將模型誤差的時(shí)間系列序圖表顯示在圖表區(qū)域401內(nèi)。在圖 表上顯示每個(gè)時(shí)刻的模型誤差408及其移動(dòng)平均值409。圖表的縱軸是模型誤差(％)，可以輸入在輸入欄403顯示的范圍值(例如0， 100)。橫軸是時(shí)刻，在顯示欄404上顯示日期或時(shí)刻。另外，通過用鼠標(biāo)操作移動(dòng)桿402，橫 軸可以變更顯示時(shí)間。顯示期間可以使用顯示期間選擇按鈕405，選擇年單位、月單位、周單位、日單位、 小時(shí)單位。若用鼠標(biāo)選擇顯示期間選擇按鈕405的任何一個(gè)按鈕，則顯示顯示期間輸入窗 口 410，可以指定顯示的期間的開始時(shí)刻。若什么也不輸入就按“0K”按鈕，則按照以選擇的 當(dāng)前時(shí)刻為基準(zhǔn)選擇的顯示期間自動(dòng)選擇顯示開始時(shí)刻。另外，若按“返回”按鈕，則輸入 的信息被刪除。利用該畫面，可以按時(shí)間系列監(jiān)視模型誤差的變遷，很容易掌握使用中的模型相 對(duì)模型誤差的容許值407處于何種狀態(tài)。容許值的設(shè)定變更可以通過單擊“設(shè)定”按鈕406 而轉(zhuǎn)移到設(shè)定畫面。另外，用數(shù)據(jù)組切換單元310運(yùn)算的結(jié)果，超過容許范圍的場合作為警告顯示在 畫面上。警告內(nèi)容有“模型誤差超過容許值”、“顯示模型誤差超過容許值的持續(xù)時(shí)間”、“模 型誤差變化率超過容許值”。若出現(xiàn)任何一種警告，則自動(dòng)地顯示顯示畫面400，促使操作員注意。與此同時(shí)數(shù) 據(jù)組切換單元310向數(shù)據(jù)生成單元210輸出數(shù)據(jù)組切換指令315，向模型化單元250輸出模 型變更指示316。尤其在“模型誤差變化率超過容許值”、“模型誤差超過容許值”的場合，可以認(rèn)為 成套設(shè)備特性急劇變化。在這種場合，燃料性質(zhì)變化的可能性大，用第一實(shí)施方式中說明的 方法變更燃料組成數(shù)據(jù)組或生成新數(shù)據(jù)組，再次構(gòu)筑模型。另外，以再次構(gòu)筑的模型為對(duì)象 進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，自動(dòng)地追隨狀態(tài)變化。由此，可以經(jīng)常自動(dòng)監(jiān)視模型誤差的傾向，由于可以根據(jù)監(jiān)視結(jié)果進(jìn)行模型變更 及強(qiáng)化學(xué)習(xí)的再次學(xué)習(xí)，因此總是能維持穩(wěn)定的控制性能。圖6是表示用數(shù)據(jù)生成單元210變更燃料數(shù)據(jù)組而再次構(gòu)筑模型，并評(píng)價(jià)了模型 誤差的結(jié)果的例子。顯示了關(guān)于燃料組成A D的模型誤差。作為數(shù)據(jù)生成單元210的數(shù)據(jù)組選擇的基準(zhǔn)，可以計(jì)算圖6所表示的模型誤差的平均值，選擇該平均值為最小的燃料 組成數(shù)據(jù)組。圖10是用數(shù)據(jù)生成單元210選擇的燃料組成數(shù)據(jù)組的顯示畫面例子430。在畫面 的上段上，用圓形圖431和表433表示選擇的數(shù)據(jù)組的組成。另外，在下段的輸入畫面上，操作員可以輸入實(shí)際使用的燃料性質(zhì)。在將多種煤混 合了的場合，可以在輸入欄435上輸入煤種類名稱及其配合比例。該信息可以發(fā)送到分析中心30。如圖8所示，分析中心30通過專用通信線路網(wǎng)與 多個(gè)發(fā)電廠50、51、52連接，可以相互進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。
在燃料組成數(shù)據(jù)組的顯示畫面例子430中，若按“向分析中心發(fā)送”按鈕434，則操 作員將輸入到輸入欄435的信息被發(fā)送到分析中心30。而且，將由數(shù)據(jù)生成單元210選擇 的數(shù)據(jù)組名稱和最近的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)(操作指令值、過程值)同時(shí)發(fā)送到分析中心30。分析中心30若從發(fā)電廠50 51接收上述信息，就將燃燒數(shù)值分析的對(duì)象成套設(shè) 備構(gòu)造數(shù)據(jù)和接收到的操作量實(shí)際值輸入到分析模型，在對(duì)作為計(jì)算條件之一的燃料組成 數(shù)據(jù)進(jìn)行各種變更的同時(shí)計(jì)算NOx及CO濃度，選擇接收到的NOx及CO濃度與實(shí)測值的誤差 為最小的燃料組成數(shù)據(jù)。通過專用通信線路網(wǎng)40向?qū)ο蟀l(fā)電廠發(fā)送這樣選擇的燃料組成數(shù)據(jù)組和從根據(jù) 該數(shù)據(jù)組構(gòu)筑的模型及以該模型為對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)結(jié)果?？刂蒲b置200若確認(rèn)該接收信息，就將新接收到的燃料組成數(shù)據(jù)組保存在燃料數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)單元270中，將接收到的模型置于模型化單元250中，將接收到的強(qiáng)化學(xué)習(xí)結(jié)果置于 強(qiáng)化學(xué)習(xí)單元290中。分析中心30的模型構(gòu)筑方法及強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法與在上述第一及第二實(shí)施方式中所 述的方法相同。根據(jù)以上內(nèi)容，在能得到關(guān)于燃料變更的詳細(xì)信息的場合，由于可以更新為精度 更高的數(shù)據(jù)組及使用它的模型，因此能夠維持高性能的控制性能。在本例中，從發(fā)電廠接收數(shù)據(jù)后雖然進(jìn)行了由分析中心30進(jìn)行了改變?nèi)剂辖M成 數(shù)據(jù)組的數(shù)值分析和模型構(gòu)筑以及強(qiáng)化學(xué)習(xí)，但如果事先進(jìn)行多種情況的對(duì)燃料組成進(jìn)行 各種改變的數(shù)值分析并保存結(jié)果，則只要根據(jù)接收燃料性質(zhì)變更的數(shù)據(jù)時(shí)保存的分析結(jié)果 選擇數(shù)據(jù)組或模型等即可，可以立即向發(fā)電廠提供新模型。因此，能夠縮短由于燃料變更而 使控制性能下降的時(shí)間。另外，在從發(fā)電廠接收燃料性質(zhì)數(shù)據(jù)之前，也可以事先對(duì)各種燃料性質(zhì)進(jìn)行分析， 并依次向發(fā)電廠發(fā)送新的燃料組成數(shù)據(jù)組、使用它構(gòu)筑的模型及以該模型為對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)化 學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)結(jié)果，在發(fā)電廠中預(yù)先保存這些信息。在這種場合，雖有可能增加發(fā)電廠一方的存儲(chǔ)容量、通信負(fù)荷、通信成本，但由于 在煤種類變更時(shí)無需與分析中心30通信，可以迅速變更為新的模型或新的強(qiáng)化學(xué)習(xí)結(jié)果， 因此能夠縮短由于煤種類變更而發(fā)生使控制性能下降的風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間。作為根據(jù)上述實(shí)施例的效果，可以列舉如下。即使燃料組成(性質(zhì))變化，由于可以自動(dòng)地適當(dāng)控制排氣成分，所以能夠減少廢 氣中的N0X、CO等有害物質(zhì)的產(chǎn)生量。另外，不需要長期的學(xué)習(xí)期間，可以從初期就開始發(fā)揮控制裝置的效果。一般，對(duì)于學(xué)習(xí)中的反復(fù)試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，雖有可能增加有害物質(zhì)排出量，但在本發(fā)明中由于不需要反復(fù)試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的學(xué)習(xí)，因此能夠減少有害物質(zhì)的排出量。再有，由于減少了廢氣中的NOx量等，因此能夠削減脫硝裝置的氨使用量等實(shí)用 量，還可以期待裝置的小型化或催化劑的壽命延長。另外，由于能夠自動(dòng)追隨燃料性質(zhì)的變化，因此除了能夠減少操作員的調(diào)整作業(yè) 負(fù)荷以外，還可以不依賴于操作員的經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)而實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)目刂?，還具有提高成套設(shè)備 運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性的優(yōu)點(diǎn)。在上述實(shí)施例中，雖然主要說明了具有鍋爐的成套設(shè)備的控制裝置，但本控制裝 置還可使用于控制具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的情況。以下，利用圖示的實(shí)施方式詳細(xì)說明實(shí)現(xiàn)第二目的的成套設(shè)備控制方法和裝置。圖14是在將本發(fā)明應(yīng)用在火力發(fā)電設(shè)備的鍋爐設(shè)備上，并操作供給由鍋爐設(shè)備 構(gòu)成的成套設(shè)備1001的鍋爐的空氣流量，學(xué)習(xí)使所排出的CO濃度為最小的控制方法的場 合的一個(gè)實(shí)施方式，在這種場合，在成套設(shè)備1001上設(shè)有外部輸出接口 1002和外部輸入接 Π 1003。首先，外部輸出接口 1002從加法器1017輸入信號(hào)，并向成套設(shè)備1001輸出而操 作空氣流量。根據(jù)需要也可以具備用于人進(jìn)行操作的鍵盤或顯示器。其次，外部輸入接口 1003輸入從成套設(shè)備1001輸出的信號(hào)，作為成套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn) 數(shù)據(jù)輸出到運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫1005、基本控制指令運(yùn)算單元1004和操作量運(yùn)算單元1015。這 時(shí)，根據(jù)需要也可以具備用于人進(jìn)行操作的鍵盤或顯示器。接著，基本控制指令運(yùn)算單元1004是輸出例如用于操作成套設(shè)備1001的空氣流 量等的基本控制指令信號(hào)的單元，由以一般的PID控制邏輯構(gòu)成的控制裝置構(gòu)成。另外，在運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫1005中存儲(chǔ)有從外部輸入接口 1003輸出的成套設(shè)備的 運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。在這里，該運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)指的是規(guī)定成套設(shè)備1001的狀態(tài)的過程值，如例如圖15所 示，雖然是表示相對(duì)空氣流量的N0X、CO的濃度的關(guān)系的數(shù)據(jù)，但除了這些從成套設(shè)備排出 的N0x、C0以外，還有C02、S0x、汞、氟、煤塵或霧等微粒子類或者揮發(fā)性有機(jī)化合物中的至少
一種量或濃度。接著，數(shù)值分析單元1006是模擬成套設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)的模擬器，例如是使用專利文獻(xiàn) 3所記載的模擬方法，以成套設(shè)備1001的鍋爐的形狀、煤的種類等所提供的條件和空氣流 量等操作條件為基礎(chǔ)進(jìn)行模擬，計(jì)算成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的CO濃度等。作為這時(shí)的操作條件，除了上述空氣流量之外，還有燃料流量、空氣溫度、鍋爐的 燃燒器內(nèi)的空氣分配、鍋爐的燃燒器傾角或鍋爐的并聯(lián)阻尼器角度中的至少一種。而且，該數(shù)值分析單元1006的分析結(jié)果，作為例如相對(duì)空氣流量的CO濃度的值提 供，并存儲(chǔ)在數(shù)值分析數(shù)據(jù)庫1007中。這時(shí)被存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是與圖15所示的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù) 庫1005同樣的形式。連續(xù)模型化單元1008對(duì)于存儲(chǔ)在數(shù)值分析數(shù)據(jù)庫1007中的離散的空氣流量和CO 濃度的關(guān)系，近似地生成連續(xù)模型1009，使其相對(duì)參數(shù)的變化成為連續(xù)的關(guān)系。從而，該連 續(xù)模型1009利用連續(xù)模型化單元1008或連續(xù)模型修正單元1012生成。接著，誤差評(píng)價(jià)單元1010評(píng)價(jià)存儲(chǔ)在數(shù)值分析數(shù)據(jù)庫1007中的數(shù)據(jù)與由連續(xù)模型化單元1008生成的連續(xù)模型1009的誤差。另外，在利用誤差評(píng)價(jià)單元1010評(píng)價(jià)的誤差 滿足一定條件的場合，參數(shù)追加單元1011設(shè)定追加進(jìn)行數(shù)值分析的空氣流量的值，追加數(shù) 據(jù)點(diǎn)。而且，對(duì)于追加的數(shù)據(jù)點(diǎn)利用數(shù)值分析單元1006進(jìn)行數(shù)值分析。另一方面，連續(xù)模型修正單元1012使用在運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫1005中的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)修 正連續(xù)模型1009的模型。而且，控制方法學(xué)習(xí)單元1013以連續(xù)模型1009為基礎(chǔ)利用強(qiáng)化 學(xué)習(xí)法學(xué)習(xí)控制流量的操作方法。學(xué)習(xí)結(jié)果存儲(chǔ)在學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫1014中。這時(shí)，存儲(chǔ)在 學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫104中的學(xué)習(xí)結(jié)果的一例表示在圖16中。 接著，操作量運(yùn)算單元1015使用從外部輸入接口 1003輸出的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)結(jié) 果數(shù)據(jù)庫1014，計(jì)算要操作的空氣流量的值。例如，學(xué)習(xí)結(jié)果為圖16的場合，若空氣流量為 0. 45，則控制空氣流量使其為+0. 05。計(jì)算的控制信號(hào)輸出到加法器1016。于是，加法器1016輸入基本控制指令運(yùn)算單元1004的輸出信號(hào)和操作量運(yùn)算處 理1015的輸出信號(hào)，計(jì)算這兩種信號(hào)的差并輸出到加法器1017。這時(shí)，設(shè)有切換器1018， 利用它將減法器1016的輸出從加法器1017的輸入切斷，如現(xiàn)有技術(shù)還可以進(jìn)行只用基本 控制指令運(yùn)算單元1004的輸出的運(yùn)算。另外，加法器1017輸入基本控制指令運(yùn)算單元1004的輸出信號(hào)和減法器1016的 輸出信號(hào)，計(jì)算這兩種信號(hào)的和并輸出。從而，利用這些減法器1016和加法器1017，向成套 設(shè)備的輸出信號(hào)可以作為利用操作量運(yùn)算處理1015的輸出信號(hào)校正了基本控制指令運(yùn)算 單元1004的輸出信號(hào)的信號(hào)。下面，利用圖17的流程圖說明該實(shí)施方式的動(dòng)作。在圖14的實(shí)施方式中，為了操作鍋爐的空氣流量而控制CO濃度，需要知道相對(duì)空 氣流量的變化的CO濃度的變化。于是，首先利用數(shù)值分析計(jì)算空氣流量和CO濃度的關(guān)系 (步驟1101)。圖18表示這時(shí)的計(jì)算結(jié)果的一例。圖中的點(diǎn)是將空氣流量從0.3變化到 0.7，以間隔0.1計(jì)算的結(jié)果。這時(shí)的分析最好盡量以細(xì)小的間隔進(jìn)行，但是由于在各點(diǎn)的計(jì)算上要花費(fèi)一定程 度的時(shí)間，因此實(shí)際上只能得到離散的數(shù)據(jù)。于是，由于對(duì)沒有點(diǎn)的部分進(jìn)行插補(bǔ)，因而生 成近似的連續(xù)模型，使其相對(duì)參數(shù)的變化成為連續(xù)的關(guān)系(步驟1102)。在這時(shí)的連續(xù)模型的生成中，有利用多項(xiàng)式近似的方法、使用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法寸。在這里，根據(jù)圖18的虛線的特性，是這樣對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)近似地生成連續(xù)模型的結(jié)果， 只要根據(jù)它就能從作為連續(xù)模型所提供的空氣流量連續(xù)地估算CO濃度。接著，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)法構(gòu)筑要保存在學(xué)習(xí)結(jié)果數(shù)據(jù)庫1014中的數(shù)據(jù)(步驟1103)。在該實(shí)施方式中，由于使用學(xué)習(xí)結(jié)果操作成套設(shè)備，所以控制性能依賴于用于學(xué) 習(xí)上的連續(xù)模型的精度的程度較大。在這里為了提高精度，只要將進(jìn)行數(shù)值分析的空氣流量的間隔細(xì)小化，增加數(shù)據(jù) 點(diǎn)的數(shù)量即可。但是，如上所述，由于在實(shí)際使用的時(shí)間中要進(jìn)行許多數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)值分析是 困難的，所以重要的是有效地選擇數(shù)據(jù)點(diǎn)以抑制數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。例如在圖18的場合，可以 認(rèn)為在CO濃度低的空氣流量0.5附近數(shù)據(jù)的重要性高。于是，通過以下過程追加數(shù)據(jù)點(diǎn)。圖19是表示利用數(shù)值分析生成連續(xù)模型的詳細(xì)的流程圖，在這里的步驟1201 步驟1208相當(dāng)于圖17的步驟1101 步驟1103。
首先，在步驟1201中，設(shè)定用數(shù)值分析計(jì)算的空氣流量的點(diǎn)。在這里設(shè)定的點(diǎn)由 于為初始設(shè)定，所以這時(shí)的點(diǎn)的間隔和點(diǎn)的數(shù)量，只要考慮分析的精度、所需時(shí)間等，在空 氣流量的變化范圍內(nèi)適當(dāng)設(shè)定即可。
接著，在步驟1202中，使用數(shù)值分析單元計(jì)算各空氣流量的點(diǎn)的CO濃度。計(jì)算結(jié) 果存儲(chǔ)在數(shù)值分析數(shù)據(jù)庫中。然后，在步驟1203中，對(duì)離散的數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)，生成連續(xù)模型，之后在步驟1204 中，臨時(shí)計(jì)算除去了任意數(shù)據(jù)點(diǎn)的場合的連續(xù)模型，在步驟1205中計(jì)算與除去了的數(shù)據(jù)點(diǎn) 的誤差。圖20是這時(shí)的計(jì)算結(jié)果的一例，在這種場合，由于除去空氣流量0. 5的點(diǎn)而生成 的連續(xù)模型與空氣流量0. 5的點(diǎn)的誤差增大，由此判明該空氣流量0. 5附近的點(diǎn)對(duì)連續(xù)模 型的影響較大，斷定在該部分需要以細(xì)小的間隔進(jìn)行計(jì)算。于是，在步驟1205之后，將該誤差與某個(gè)閾值進(jìn)行比較(步驟1206)，在誤差超過 該閾值的場合，判斷為該點(diǎn)附近的數(shù)據(jù)的重要性高，在到前后的點(diǎn)之間追加數(shù)據(jù)點(diǎn)而使間 隔細(xì)小化(步驟1207)。而且，對(duì)該追加了的數(shù)據(jù)點(diǎn)，使用數(shù)值分析單元計(jì)算CO濃度，再次 計(jì)算連續(xù)模型。通過這樣反復(fù)進(jìn)行步驟1202 1207直到誤差變小，可以有效地追加數(shù)據(jù)點(diǎn)。在這里，圖21是表示由步驟1207追加數(shù)據(jù)點(diǎn)，再次生成了連續(xù)模型的場合的數(shù)據(jù) 例子圖，通過以上過程可以理解，能夠抑制進(jìn)行數(shù)值分析的點(diǎn)的數(shù)量的同時(shí)能夠生成精度 高的連續(xù)模型。而且，之后，前進(jìn)至步驟1208或步驟1103，使用所生成的連續(xù)模型進(jìn)行強(qiáng)化 學(xué)習(xí)。但是，由于由上述過程得到的模型使用了數(shù)值計(jì)算的結(jié)果，不可避免地在與實(shí)際 的成套設(shè)備之間存在誤差，所以最好盡量使用成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。于是，若最初使用由數(shù)值分析生成的連續(xù)模型進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，得到成套設(shè)備實(shí)際 機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，則使用運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)修正模型比較好。從而，在該實(shí)施方式中，通過以下過程修正連續(xù)模型，以該修正模型為對(duì)象再次學(xué) 習(xí)操作方法，因此，設(shè)有圖17的步驟1104，在這里利用連續(xù)模型修正單元修正連續(xù)模型。例 如，在利用數(shù)值分析生成了連續(xù)模型的數(shù)據(jù)中包含糊不清成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)， 再次生成連續(xù)模型。這時(shí)，由于優(yōu)先使用運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，因此可以預(yù)先加以適當(dāng)?shù)闹匾?。圖22是這樣追加運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)而修正連續(xù)模型的場合的一例，與圖21的連續(xù)模型相 比，可知反映了成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的傾向。例如，在得到了運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的空氣流量 附近，成為反映了運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的傾向的連續(xù)模型。另外，由于即使在沒有連續(xù)數(shù)據(jù)的部分，也能生成以數(shù)值分析的結(jié)果為基礎(chǔ)的連 續(xù)模型，所以可以得到精度更高的模型。接著，在步驟1105中，使用修正了的連續(xù)模型進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)。在再次學(xué)習(xí)中，懂得 了部分重新學(xué)習(xí)的方法，根據(jù)該方法，能夠以較小負(fù)荷構(gòu)筑控制模型。并且，這些步驟1104 1105的過程在每次追加成套設(shè)備數(shù)據(jù)時(shí)都進(jìn)行。由此，可 以將以數(shù)值分析結(jié)果為基礎(chǔ)的連續(xù)模型逐漸修正為與成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的特性一致的模 型，而且也可以將控制空氣流量的模型修正為與成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的特性一致的模型。于是，使用該強(qiáng)化學(xué)習(xí)的結(jié)果計(jì)算空氣流量的操作量(步驟1106)，接著向成套設(shè)備1001輸出操作信號(hào)(步驟1107)，控制要向成套設(shè)備1001的鍋爐供給的空氣流量，而這時(shí)通過上述過程，由于能根據(jù)成套設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)以分析結(jié)果為基礎(chǔ)進(jìn)行控制，能夠縮短直到 引入的時(shí)間，可以伴隨運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的積累修正為成套設(shè)備實(shí)際機(jī)器的特性，所以能得到性能 好的CO抑制控制。從而，根據(jù)上述實(shí)施方式，從成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)前，可以利用數(shù)值分析結(jié)果構(gòu)筑用于學(xué) 習(xí)的模型，從而能夠縮短成套設(shè)備控制的引入期間，從未充分積累成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù) 的階段開始發(fā)揮說明書規(guī)格性能，可以得到預(yù)定的CO的控制。總之，不僅能夠?qū)?yīng)在試運(yùn) 轉(zhuǎn)期間的燃料或原料的較多消耗，而且還能夠?qū)?yīng)由來自成套設(shè)備的排出物引起的對(duì)環(huán)境 的影響。另外，根據(jù)上述實(shí)施方式，利用數(shù)值分析結(jié)果的誤差評(píng)價(jià)生成操作條件參數(shù)，通過 追加數(shù)值分析數(shù)據(jù)，降低模型的誤差，就可以進(jìn)行性能好的控制。這時(shí)，通過使用成套設(shè)備 運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)修正模型，再次進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)，從而總是能進(jìn)行性能好的控制。因此，通過將上述實(shí)施方式的發(fā)明應(yīng)用于火力發(fā)電設(shè)備的鍋爐上，就能夠減少增 加N0X、CO等環(huán)境負(fù)荷物質(zhì)的產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明由于從成套設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)開始，就能利用數(shù)值分析結(jié)果控制成套設(shè)備，所 以能夠縮短控制裝置的引入期間。另外，通過利用數(shù)值分析的誤差評(píng)價(jià)生成操作條件參數(shù)， 追加數(shù)值分析數(shù)據(jù)而降低模型的誤差，以及使用成套設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)修正模型，再次進(jìn)行強(qiáng) 化學(xué)習(xí)，從而總是能進(jìn)行性能好的控制。另外，通過將本發(fā)明應(yīng)用于火力發(fā)電設(shè)備的鍋爐上，能夠減少增加N0X、CO等環(huán)境 負(fù)荷物質(zhì)的產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
一種具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置，其特征在于，具有基本控制指令運(yùn)算單元，其輸入具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的計(jì)測數(shù)據(jù)并對(duì)向上述控制對(duì)象物的操作指令值進(jìn)行運(yùn)算；燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其相對(duì)向上述燃燒裝置供給的燃料的多個(gè)燃料組成，存儲(chǔ)上述燃燒裝置的操作參數(shù)和廢氣中成分的數(shù)據(jù)組；運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫，其存儲(chǔ)上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值；數(shù)據(jù)生成單元，其算出上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值和上述數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)間距離，決定使數(shù)據(jù)間距離為最短的數(shù)據(jù)組；模型化單元，其使用由上述數(shù)據(jù)生成單元決定的數(shù)據(jù)組，對(duì)上述燃燒裝置的操作參數(shù)與上述燃燒裝置的燃燒廢氣中成分的關(guān)系進(jìn)行模型化；以及校正單元，其使用上述模型化單元的模型算出比當(dāng)前的廢氣中成分條件更好的燃燒裝置的操作參數(shù)，用算出的操作參數(shù)校正上述基本控制指令運(yùn)算單元的操作指令值；在由上述數(shù)據(jù)生成單元生成的新數(shù)據(jù)組中，以能夠區(qū)別構(gòu)成數(shù)據(jù)組的數(shù)值分析數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的方式設(shè)置數(shù)據(jù)標(biāo)志，上述模型化單元具有在生成模型時(shí)通過識(shí)別上述數(shù)據(jù)標(biāo)志而重視運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的重疊的功能。
2.一種具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置，其特征在于， 具有基本控制指令運(yùn)算單元，其輸入具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的計(jì)測數(shù)據(jù)并對(duì)向上述控 制對(duì)象物的操作指令值進(jìn)行運(yùn)算；燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其相對(duì)向上述燃燒裝置供給的燃料的多個(gè)燃料組成，存儲(chǔ)上述燃 燒裝置的操作參數(shù)和廢氣中成分的數(shù)據(jù)組；運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫，其存儲(chǔ)上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值； 數(shù)據(jù)生成單元，其算出上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值和上述數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)間距 離，決定使數(shù)據(jù)間距離為最短的數(shù)據(jù)組；模型化單元，其使用由上述數(shù)據(jù)生成單元決定的數(shù)據(jù)組，對(duì)上述燃燒裝置的操作參數(shù) 與上述燃燒裝置的燃燒廢氣中成分的關(guān)系進(jìn)行模型化；以及校正單元，其使用上述模型化單元的模型算出比當(dāng)前的廢氣中成分條件更好的燃燒裝 置的操作參數(shù)，用算出的操作參數(shù)校正上述基本控制指令運(yùn)算單元的操作指令值；上述校正單元具有切換器，該切換器在將校正上述操作指令值的校正操作指令值向上 述基本控制指令運(yùn)算單元輸出時(shí)，在上述模型化單元的輸出值表示異常值的情況下，將與 已計(jì)算的校正操作指令值相乘的系數(shù)從通常的1切換到0。
3.一種具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置，其特征在于， 具有基本控制指令運(yùn)算單元，其輸入具有燃燒裝置的控制對(duì)象物的計(jì)測數(shù)據(jù)并對(duì)向上述控 制對(duì)象物的操作指令值進(jìn)行運(yùn)算；燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其相對(duì)向上述燃燒裝置供給的燃料的多個(gè)燃料組成，存儲(chǔ)上述燃 燒裝置的操作參數(shù)和廢氣中成分的數(shù)據(jù)組；運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫，其存儲(chǔ)上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值； 數(shù)據(jù)生成單元，其算出上述控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值和上述數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)間距 離，決定使數(shù)據(jù)間距離為最短的數(shù)據(jù)組；模型化單元，其使用由上述數(shù)據(jù)生成單元決定的數(shù)據(jù)組，對(duì)上述燃燒裝置的操作參數(shù) 與上述燃燒裝置的燃燒廢氣中成分的關(guān)系進(jìn)行模型化；以及校正單元，其使用上述模型化單元的模型算出比當(dāng)前的廢氣中成分條件更好的燃燒裝 置的操作參數(shù)，用算出的操作參數(shù)校正上述基本控制指令運(yùn)算單元的操作指令值；具有以下功能將上述模型化單元計(jì)算的燃燒廢氣中成分的計(jì)算值和上述運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù) 據(jù)的偏差的時(shí)系列標(biāo)志及其移動(dòng)平均值在畫面上顯示，在上述偏差、移動(dòng)平均值及移動(dòng)平 均值的變化率超過預(yù)先設(shè)定的容許值的情況下，在畫面上顯示超過容許值的警告。
全文摘要
本發(fā)明涉及的具備燃燒裝置的控制對(duì)象物的控制裝置具有存儲(chǔ)燃燒裝置的操作參數(shù)和氣體中成分的數(shù)據(jù)組的燃料數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元；存儲(chǔ)控制對(duì)象物的過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)庫；決定使過去的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際值和數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)間距離為最短的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)生成單元；使用由數(shù)據(jù)生成單元決定的數(shù)據(jù)組，對(duì)操作參數(shù)和燃燒廢氣中成分的關(guān)系進(jìn)行模型化的模型化單元；以及，使用模型校正基本控制指令運(yùn)算單元的操作指令值的校正單元，在由上述數(shù)據(jù)生成單元生成的新數(shù)據(jù)組中，以能夠區(qū)別構(gòu)成數(shù)據(jù)組的數(shù)值分析數(shù)據(jù)和運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的方式設(shè)置數(shù)據(jù)標(biāo)志，上述模型化單元具有在生成模型時(shí)通過識(shí)別上述數(shù)據(jù)標(biāo)志而重視運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)的重疊的功能。
文檔編號(hào)G05B13/02GK101846332SQ201010112928
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月27日
發(fā)明者關(guān)合孝朗, 山田昭彥, 林喜治, 楠見尚弘, 深井雅之, 清水悟, 金田昌基 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所