Filenaab@gmail.com
filenaab.ir
%34تخفیف

دانلود پروژه: پیش¬بینی شاخص تورم آزاد زغال سنگ

تعداد 114صفحه در فایل word

 

كارشناسی ارشد رشته مهندسی معدن (فرآوری مواد معدنی) (M.Sc)

پیش­بینی شاخص تورم آزاد زغال سنگ
با استفاده از مدل­سازی ریاضی

چکیده

یكی از پارامترهای مهم كه كیفیت کک­شوندگی زغال را نشان می‌دهد پلاستومتری می­باشد. این پارامتر قابلیت کک­شوندگی زغال را در حین گرم نمودن بدون دخالت هوا نشان می‌دهد. تعیین مقدار پلاستومتری نیاز به انجام آزمایشات مربوطه دارد كه غالباً پر هزینه و وقت­گیر هستند. بنابراین روش جایگزین یا مكمّلی كه بتواند پاسخگوی موارد فوق باشد بسیار پر اهمیت خواهد بود. از این رو در این تحقیق امكان استفاده از آنالیزهای تقریبی، کلی و پتروگرافی جهت تخمین میزان تورم و کک­شوندگی زغال­سنگ مورد بررسی قرار گرفته است. لذا نتایج 808 آنالیز تقریبی، کلی و پتروگرافی بر روی محدوده وسیعی از نمونه­های زغال­سنگ کنتاکی برای پیش­بینی اندیس تورم آزاد زغال (FSI) استفاده شد. سه گروه متغيرهاي پيش­بيني كننده مورد استفاده عبارت­اند از: I) آنالیز تقریبی زغال­سنگ شامل: رطوبت، خاکستر و مواد فرار، II) آنالیز کلی زغال­سنگ شامل: کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، گوگرد به همراه مواد معدنی، III) آنالیز پتروگرافی، مواد معدنی، گوگرد، رطوبت و حداکثر بازتاب ویترینیت. برای پیش­بینی اندیس تورم آزاد زغال در مرحله اول از مدل­سازي آماری (رگرسيون) استفاده شد که ضریب تعیین (R2) معادلات رگرسیون غیر خطی برای متغیرهای گروه I، II و III به ترتیب برابر 38/0، 49/0 و 70/0 به دست آمد. علاوه بر معادلات خطي و غير خطي حاصل از مدل­سازي رگرسيون، شبکه عصبی و مدل­سازی عصبي- فازی (ANFIS) نیز با هدف بهبود هرچه بيشتر نتايج مورد بررسي قرار گرفت. ضرايب تعيين حاصل از شبکه عصبی به ترتیب برابر 51/0، 75/0 و 91/0، و این ضرایب برای مدل­سازی عصبي- فازی به ترتیب برابر 47/0، 83/0 و 95/0 می­باشد. ضرایب تعیین نشان مي­دهد كه استفاده از اين روش­های عصبی و عصبي- فازی، در هر سه گروه از متغيرها دقت پيش بيني را نسبت به رگرسیون چند متغیره افزايش مي­دهد. نتایج همچنین گویای جواب­های دقیقتر مدل­سازی عصبي- فازی در پیش­بینی FSI می­باشد. از میان ورودی­های مورد بررسی آنالیز پتروگرافی همراه گوگرد آلی، رطوبت، مواد معدنی Rmax بهترین متغیرها جهت پیش­بینی مقدار FSI با استفاده از رگرسیون، شبکه عصبی و مدل­سازی عصبي- فازی می­باشد. مدل عصبي- فازی نهایی ارائه شده قادر است میزان FSI را در هر سه محدوده­ مختلف کیک­شوندگی (0-2، 2-4 و 4-9) با دقت به ترتیب90%، 84/91% و 78/98% پیش­بینی کند که این نتیجه برای اولین بار در دنیا حاصل شده است.

پیش¬بینی شاخص تورم آزاد زغال سنگ

دسته: , برچسب:
 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                               صفحه

چکیده. 1

مقدمه. 2

فصل 1- کلیات.. 4

1-1- تقسیم بندی زغال سنگ بر اساس درجه زغال شدگی… 4

1-1-1- پیت…. 4

1-1-2- زغال لیگنیت یا قهوه‌ای…. 5

1-1-3- ساب بیتومینه.. 5

1-1-4- بیتومینه.. 6

1-1-5- آنتراسیت…. 6

1-2- پتروگرافی زغال سنگ… 6

1-2-1- گروه ویترینیت…. 7

1-2-2- گروه اینرتینیت…. 7

1-2-3- گروه لیپتینیت (اگزینیت). 7

1-3- انداره گیری پارامترهای زغال سنگ… 8

1-3-1- آنالیز تقریبی….. 8

1-3-1-1- رطوبت….. 8

1-3-1-2- خاکستر.. 9

1-3-1-3- مواد فرار.. 9

1-3-1-4- كربن ثابت….. 10

1-3-2- آنالیز کلی….. 10

1-3-2-1- كربن و هیدروژن… 10

1-3-2-2- نیتروژن… 10

1-3-2-3- گوگرد.. 11

1-3-2-4- اكسیژن… 11

1-4- مواد معدنی موجود در ساختمان زغال.. 12

1-5- حداکثر بازتابش ویترینیت… 12

1-6- خاصیت کک شوندگی زغال سنگ… 13

فصل 2- خصوصیات پلاستیکی و چسبندگی زغال سنگ… 14

2-1- خواص پلاستیكی زغال سنگ… 14

2-2- تعیین خاصیت پلاستیكی زغال سنگ… 16

2-2-1- تعیین خاصیت پلاستیكی با پلاستومتر گیزلر. 16

2-2-2- اندیس تورم آزاد.. 21

2-2-2-1- تعیین اندیس تورم آزاد.. 22

2-2-3- روش‌های دیگر تعیین خاصیت پلاستیسیته زغال سنگ….. 26

فصل 3- روش های مدل سازی ریاضی استفاده شده در تحقیق… 28

3-1- رگرسیون.. 28

3-2- شبکه عصبی… 30

3-2-1- مدل نرون و معماری شبکه عصبی….. 30

3-2-1-1- تابع محرک….. 32

3-2-2- ساختار شبکه‏های عصبی….. 33

3-2-2-1- شبکه‏های پیشخور.. 34

3-2-2-2- شبکه‏های برگشتی….. 35

3-2-3- آموزش و یادگیری شبکه‏های عصبی….. 36

3-2-3-1- آموزش با نظارت…. 36

3-2-3-2- آموزش بدون نظارت…. 37

3-2-3-3- آموزش تقویت یافته… 38

3-2-3-4- آموزش رقابتی….. 38

3-2-4- پرسپترون… 38

3-2-5- الگوریتم آموزش پس انتشار. 39

3-2-5-1- تعداد لایه‌ها و نرون های مخفی….. 40

3-2-5-2- انتخاب مقادیر اولیه… 40

3-2-5-3- نرمالیزه كردن داده‏های ورودی….. 41

3-2-5-4- سرعت همگرایی و نرخ یادگیری….. 41

3-2-5-5- نرخ یادگیری متغیر.. 42

3-2-5-6- ضریب ممنتم… 43

3-2-6- معیار توقف آموزش شبکه.. 43

3-3- منطق فازی… 47

3-3-1- مجموعه فازی…. 47

3-3-1-1- توابع تکه ای-خطی….. 49

3-3-1-2- توابع گوسی و زنگوله ای….. 49

3-3-1-3- توابع منحنی حلقه ای….. 49

3-3-1-4- توابع چند جمله ای….. 50

3-3-2- متغیر زبانی و قواعد اگر- آنگاه فازی…. 50

3-3-3- انواع سیستم های فازی…. 51

3-3-3-1- مدل ممدانی….. 51

3-3-3-2- مدل تاكاگی سوگنو.. 51

3-3-4- سیستم استنتاجی فازی…. 52

3-3-4-1- فازی سازی….. 53

3-3-4-2- پایگاه قواعد فازی….. 53

3-3-4-3- موتور استنتاج فازی….. 53

3-3-4-4- غیرفازی سازی….. 53

3-4- سیستم استنتاجی فازی – عصبی تطبیقی… 53

3-4-1- ساختار ANFIS.. 55

3-4-2- روش های آموزش ANFIS.. 57

3-4-3- اعتباریابی سیستم… 58

3-4-4- محدودیت های ANFIS.. 58

3-4-5- خوشه بندی…. 59

3-4-6- نحوه کار با ANFIS.. 61

3-4-7- ساخت ANFIS.. 61

3-4-7-1- مقایسه genfis1 و genfis2… 61

فصل 4- پیش بینی اندیس تورم آزاد زغال سنگ… 63

4-1- لزوم مدل‌سازی ریاضی FSI. 63

4-2- پیش بینی اندیس تورم آزاد زغال سنگ با استفاده از رگرسیون.. 64

4-2-1- معادلات خطی و غیر خطی میان آنالیز تقریبی زغال سنگ با اندیس تورم آزاد.. 65

4-2-2- معادلات خطی و غیر خطی میان اجزاء آنالیز کلی زغال سنگ با اندیس تورم آزاد.. 69

4-2-3- معادلات خطی و غیر خطی میان پتروگرافی و حداکثر بازتاب ویترینیت با اندیس تورم آزاد.. 74

4-2-4- جمع بندی نتایج رگرسیون… 79

4-3- استفاده از شبکه های عصبی در تخمین اندیس تورم آزاد زغال سنگ… 81

4-3-1- پارامترهای ورودی…. 81

4-3-2- مجموعه داده‏ها 81

4-3-3- ساختار شبکه.. 81

4-3-4- جمع بندی نتایج شبکه عصبی….. 87

4-4- استفاده از سیستم استنتاجی فازی – عصبی تطبیقی در تخمین اندیس تورم آزاد. 89

4-4-1- فرایند ساخت ANFIS برای پیش بینی اندیس تورم آزاد.. 89

4-4-2- نتایج حاصل از ANFIS در تخمین اندیس تورم آزاد.. 91

4-4-1- جمع بندی نتایج ANFIS.. 96

فصل 5- نتیجه گیری و پیشنهاد. 98

5-1- نتیجه گیری… 98

5-2- پیشنهاد. 100

فهرست منابع. 101

چكيده انگليسي… 105

فهرست شکل‌ها

عنوان                                                                                                                                                                 صفحه

شکل 2-1: نمونه‌ای ازدستگاه پلاستومتر گیزلر ]31[. 17

شکل 2-2: نمایی از دستگاه آماده سازی نمونه ]31[. 17

شکل 2-3: نمایی از حمام گرما ]30[. 18

شکل 2-4: نمودار پلاستیسیته زغال ]1 و 14[. 19

شکل 2-5: مجرای اندازه گیری ]4[. 23

شکل 2-6: پروفیل های استاندارد و عدد اندیس تورم متناظر با آن ]4[. 23

شکل 2-7: رابطه مساحت پروفیل‌های استاندارد با اندیس تورم آزاد ]4[. 24

شکل 2-8: نمایی از دستگاه پلاستومتر گیزلر و دستگاه دیلاتومتر آدیبرت-آرنو ]33[. 27

شکل 2-9: نمایی از دستگاه دیلاتومتر ]34[. 27

شکل 3-1: مدل پایه یک نرون ]39[. 31

شکل 3-2: تابع محرک آستانه ای دو مقداره حدی ]39[. 32

شکل 3-3: نمودار تابع سیگموئید برای مقادیر مختلف a ]39[. 33

شکل 3-4: شبکه پیشخور(غیر سیکلی) تک لایه ]39[. 34

شکل 3-5: شبکه پیشخور چند لایه ]39[. 35

شکل 3-6: شبکه برگشتی با یک لایه مخفی ]39[. 35

شکل 3-7: نمودار شماتیکی از آموزش با نظارت ]39[. 37

شکل 3-8: ساختار یک شبکه پرسپترون ]38[. 39

شکل 3-9: منحنی های یادگیری یک شبکه مشخص برای دو نرخ یادگیری مختلف ]41[. 42

شکل 3-10: منحنی مجموع مربعات خطا در هر سیکل نسبت به تعداد سیکل های آموزشی ]43[ 45

شکل 3-11: منحنی جذر میانگین مربعات خطای پیشگویی نسبت به تعداد سیکل های آموزشی ]43[ 46

شکل 3-12: تعداد نرون های مخفی یا دوره های آموزشی بهینه برای یادگیری شبكه ]41[. 46

شکل 3-13: نگاشت پیوسته مقادیر x به مقادیر μ(x) ]49[. 48

شکل 3-14: توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه ای ]51[. 49

شکل 3-15: توابع عضویت گوسی و زنگوله ای ]51[. 49

شکل 3-16: توابع عضویت منحنی حلقه ای ]51[. 50

شکل 3-17: توابع عضویت مثلثی و ذوزنقه ای ]51[. 50

شکل 3-18: ساختار اصلی یك سیستم فازی]51[. 52

شکل 3-19: ساختار معادل ANFIS ]58[. 55

شکل 3-20: ساختار ANFIS پس از تولید قوانین ]58[. 57

شکل 3-21: خوشه بندی نمونه‏های ورودی بر اساس کمترین فاصله ]59[. 59

شکل 3-22: رابط گرافیكی كاربر ویرایشگر ANFIS.. 62

شکل 4-1: ارتباط میان رطوبت و اندیس تورم آزاد.. 66

شکل 4-2: ارتباط میان خاکستر و اندیس تورم آزاد.. 66

شکل 4-3: ارتباط میان مواد فرار و اندیس تورم آزاد.. 66

شکل 4-4: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز تقریبی با مقادیر واقعی FSI. 67

شکل 4-5: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز تقریبی با مقادیر واقعی FSI. 67

شکل 4-6: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز تقریبی با مقادیر واقعی FSI  68

شکل 4-7: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز تقریبی با مقادیر واقعی FSI  68

شکل 4-8: ارتباط میان اجزا آنالیز کلی و اندیس تورم آزاد.. 69

شکل 4-8 (ادامه): ارتباط میان اجزا آنالیز کلی و اندیس تورم آزاد.. 70

شکل 4-9: ارتباط میان مواد معدنی و اندیس تورم آزاد.. 71

شکل 4-10: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز کلی با مقادیر واقعی FSI. 72

شکل 4-11: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز کلی با مقادیر واقعی FSI. 72

شکل 4-12: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز کلی با مقادیر واقعی FSI  73

شکل 4-13: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز کلی با مقادیر واقعی FSI  73

شکل 4-14: ارتباط میان Rmax و اندیس تورم آزاد.. 74

شکل 4-15: ارتباط میان گروه ماسرال‌ها و اندیس تورم آزاد.. 75

شکل 4-16: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز پتروگرافی با مقادیر واقعی FSI  77

شکل 4-17: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله خطی آنالیز پتروگرافی با مقادیر واقعی FSI  77

شکل 4-18: ارتباط میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز پتروگرافی با مقادیر واقعی FSI  78

شکل 4-19: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از معادله غیر خطی آنالیز پتروگرافی با مقادیر واقعی FSI  78

شکل 4-20: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل I و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش……. 83

شکل 4-21: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل II و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش……. 83

شکل 4-22: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل III و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش……. 83

شکل 4-23: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل I و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی….. 84

شکل 4-24: اختلاف میان مقادیر بدست آمده توسط مدل I و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی   84

شکل 4-25: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل II و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی….. 85

شکل 4-26: اختلاف میان مقادیر بدست آمده توسط مدل II و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی   85

شکل 4-27: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل III و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی….. 86

شکل 4-28: اختلاف میان مقادیر بدست آمده توسط مدل III و مقادیر واقعیFSI با روش شبکه عصبی   86

شکل 4-29: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل I و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش (ANFIS) 92

شکل 4-30: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل II و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش (ANFIS) 92

شکل 4-31: میزان همپوشانی مقادیر حاصل از مدل III و مقادیر واقعیFSI در مرحله آزمایش (ANFIS) 92

شکل 4-32: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل I و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 93

شکل 4-33: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از مدل I و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 93

شکل 4-34: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل II و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 94

شکل 4-35: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از مدل II و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 94

شکل 4-36: ارتباط میان مقادیر حاصل از مدل III و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 95

شکل 4-37: اختلاف میان مقادیر بدست آمده از مدل III و مقادیر واقعی FSI با روش ANFIS.. 95

فهرست جدول‌ها

عنوان                                                                                                                                                                 صفحه

جدول 2-1: اندیس تورم آزاد زغال بیتومینوس ]1[. 22

جدول 2-2:خاصیت پلاستیكی زغال ]1[. 26

جدول 4-1: حدود تغییرات آنالیز زغال سنگ کنتاکی (در پایه شرایط اولیه). 64

جدول 4-2: ضریب تعیین معادلات درجه یک، دو و سه برای اجزاء مختلف آنالیز تقریبی زغال سنگ   65

جدول 4-3: ضریب همبستگی میان اجزاء آنالیز کلی ساختمان زغال سنگ و اندیس تورم آزاد.. 69

جدول 4-4: ضریب همبستگی میان گروه ماسرال‌های زغال سنگ و اندیس تورم آزاد.. 74

جدول 4-5: ضریب تعیین معادلات خطی بدست آمده از ترکیب های مختلف آنالیز پتروگرافی….. 76

جدول 4-6: نتایج تخمین‌های رگرسیون غیرخطی در محدوده‌های مختلف اندیس تورم آزاد.. 79

جدول 4-7: درصد قدرمطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از معادله (4-2). 80

جدول 4-8: درصد قدرمطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از معادله (4-5). 80

جدول 4-9: درصد قدرمطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از معادله (4-7). 80

جدول 4-10: توصیف پارامترهای ورودی به شبکه عصبی مصنوعی….. 81

جدول 4-11: نتایج تخمین‌های صحیح شبکه عصبی در محدوده‌های مختلف اندیس تورم آزاد.. 87

جدول 4-12: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل I. 88

جدول 4-13: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل II. 88

جدول 4-14: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل III. 88

جدول 4-15: نتایج تخمین‌های ANFIS در محدوده‌های مختلف اندیس تورم آزاد.. 96

جدول 4-16: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل I با روش ANFIS.. 96

جدول 4-17: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل II با روش ANFIS.. 97

جدول 4-18: قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI از مدل III با روش ANFIS.. 97

جدول 5-1: مقایسه نتایج تخمین‌های صحیح هر سه روش مدل سازی در محدوده‌های مختلف اندیس تورم آزاد.. 99

جدول 5-2: مقایسه قدر مطلق اختلاف مقادیر واقعی و تخمینی FSI در هر سه روش مدل سازی   100

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه: پیش¬بینی شاخص تورم آزاد زغال سنگ”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لینکدین واتساپ

محصولات مرتبط

%46تخفیف

اثر پیش فرآیند اسمز بر خشک کردن هوای داغ برشهای نازک شلیل

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.
3.00
0 فروش
افزودن به سبد خرید
%46تخفیف

اثر آب مغناطیسی بر قابلیت دسترسی عناصر غذایی در خاک و میزان جذب آنها توسط گیاه

قیمت اصلی 39,000 تومان بود.قیمت فعلی 21,000 تومان است.
3.09
1 فروش
افزودن به سبد خرید
%34تخفیف

دانلود پروژه: طراحی مرکز تحقیقات معماری حوزه خلیج فارس با رویکرد طراحی اقلیمی

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.
1.00
10 فروش
افزودن به سبد خرید
امتیاز 0 از 5 از 0 دیدگاه

قیمت اصلی 35,000 تومان بود.قیمت فعلی 23,000 تومان است.

  • تاریخ ایجاد بهمن 4, 1399
  • تاریخ بروزرسانی اسفند 13, 1401
  • فروش 3
  • دیدگاه 0
شرایط استفاده از محصول

تمام محصولات به ازای پرداخت پروژه تنها قابل استفاده می باشند. این بدین معنی است که برای استفاده از یک یا چند محصول ، لازم به خرید آن محصول است.

مزایای خرید این محصول:
  • دسترسی به فایل به صورت همیشگی
  • پشتیبانی رایگان
  • پشتیبانی 24 ساعته محصول
  • بازگشت وجه در صورت عدم رضایت مشتری
مشاهده قوانین سایت
قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
ثبت نام کنید
enemad-logo