中药提取软测量系统的设计与实现

针对超声波提取中草药活性成分含量检测困难的问题,通过采用可测量的辅助变量建立基于神经网络BP算法的软测量模型来估计不可测量变量的值,并利用单片机进行辅助变量的数据采集和软测量模型计算,实现了用软仪表对超声波中药提取率的在线测量。与目前采用紫外分光仪离线取样进行检测相比,该模型克服了离线测量工作量大、无法直接得到提取率的测量值等缺点,具有测量精度较高（测量相对误差控制在5%以内）、响应速度快和实时性好等特点。     

基于RBF神经网络模型的臭氧浓度软测量研究

目前的臭氧浓度在线分析测试仪器在臭氧发生器中的应用受到很大限制.通过监测影响臭氧产生浓度的6个参量,基于RBF神经网络模型实现了臭氧浓度软测量.该模型采用梯度下降法确定RBF基函数的中心及输出层权值,可离线和在线校正所建立的神经网络模型.实验证明,软测量模型输出结果与臭氧浓度分析仪测量结果的绝对误差小于5g/m3的达93%以上,绝对误差小于1g/m3的达33%以上,且响应时间小于1s.     

发酵过程中生物量浓度的在线估计

在发酵过程中,像生物量浓度等变量都是进行实验室的离线采样分析,这往往由于存在较大的时间延迟而不能及时地进行过程控制,达不到指导生产的目的.而软测量技术为该问题提出了一个很好的解决办法.基于神经网络与最小二乘支持向量机分别建立了生物量浓度的在线检测软测量模型.模型分为两类:黑箱模型与混合模型.模型的训练与验证数据都是取自真实的实验过程诺西肽发酵.结果表明软测量方法对生物量浓度具有很好的预估性能,而且加入先验知识的混合模型精度更高.     

基于PCA和LS-SVM的软测量建模与应用

针对工业过程中某些重要过程变量难以实现实时在线检测和高维数据处理的问题,提出了将主元分析与最小二乘支持向量机相结合的软测量建模方法,并利用该方法建立了工业阿维菌素发酵过程中的菌丝浓度软测量模型.主元分析方法的引入,有效地提高了最小二乘支持向量机软测量模型的精度和泛化能力.应用结果表明,该方法与基于径向基函数神经网络软测量模型相比具有有效性和优越性.     

基于嵌入式系统的中药提取软测量方法研究

针对中药提取过程中软测量建模的计算机在线实现问题,将遗传算法（GA）和支持向量机（SVM）相结合,对葛根素在线提取过程进行软测量建模,并将该软测量模型固化到基于树莓派的嵌入式系统,构建了葛根素提取率的在线检测系统。该系统实现了下位机的在线实时温度数据采集、提取率计算、数据发送和结果三维显示,能完成上位机软件的软测量模型更新、数据存储、历史数据显示、数据包解析和三维坐标系显示提取效果等功能。与紫外分光光度计的离线检测方法相比较,本文方法得到平均相对误差为4.33%,具有实时性好、测量精度高、操作简便等优点。     

软测量与推断控制技术初探

该文论述了软测量与推断控制技术的基本思想和基本原理,介绍了软测量的研究现状和研究成果,并逐一论述了实现软测量技术的4个主要方面:辅助变量的选择、数据采集和处理、模型建立和在线校正。探讨了软测量常用的几类建模方法,包括回归分析和神经网络。分析了当前软测量技术面临的难点,对其今后的研究方向进行了总结与展望。     

用于化工软测量的基于移动窗的过程神经网络

软测量技术可以有效解决复杂工业过程中一些重要参量难以由硬件在线检测的问题,由于化工过程具有连续性和累积性等特点,若采用传统的软测量建模方法往往会忽略信号的时间累积作用从而导致预测误差较大。针对上述问题,提出了基于改进的过程神经网络(PNN)的软测量建模方法。首先采用移动窗技术来确定包含过程正常运行大部分信息的时间序列,然后利用改进的PNN建立软测量模型并对主导变量进行连续预测,最后对软仪表进行校正以实现连续高精度预测。以某工厂高密度聚乙烯装置为例,验证了该方法具有较高的预测精度和跟踪性能,这对于工业过程的控制优化操作具有重要的应用价值。     

磨矿过程产品粒度软测量的比较研究

磨矿粒度(GPS)难以进行直接在线检测且化验过程滞后,必须采用软测量技术对其进行在线估计以及在此基础上的闭环控制.针对一个实际的两段式磨矿回路流程,分别基于多元回归、案例推理(CBR)和神经网络(NN)技术建立了三种磨矿粒度软测量模型,并对其进行了基于工业试验的比较研究.结果表明,基于CBR的磨矿粒度软测量方法优于BP神经网络软测量(BP-NN)方法和多元回归模型估计方法.     

软测量技术在发酵过程中的应用研究

针对木糖醇发酵过程中关键参数在线测量难问题,建立基于均匀设计（UD）和遗传算法（GA）和神经网络（NNs)结构法,实现其在线软测量,实验表明,该模型可实现在线测量。     

电力变压器热故障的在线诊断技术

提出了基于变压器表面的红外热图像对变压器热故障进行在线诊断的方法。利用红外热像仪实时拍摄变压器表面的热图像,建立其温度分布场。根据变压器的表面温度、内部结构参数、物理特性参数和环境温度,建立其传热模型,对变压器内部铁芯故障点温度进行反演计算,通过与离线DGA诊断结果进行比较,证明了该方法的可行性,实现了变压器热故障的非接触、在线诊断。     

1700热连轧机轧辊温度场及热凸度研究

研究了国内某1700热连轧机轧辊温度场有限差分模型及热凸度模型,采用C++语言编制离线仿真程序,计算某一轧制周期工作辊温度场及热凸度,得到轧制过程不同时刻工作辊表面温度及热变形情况.F2,F3和F4轧辊上表面在轧制结束后最高温度分别为58.1,73.1和81.2℃;表面最大变形量(半径方向)分别为193.979,275.259和333.433μm.对CVC轧辊而言,轧辊表面温度分布及热变形变化明显受到轧辊横移的影响.将程序计算得到的轧辊表面温度与实测值比较,两者吻合较好,表明轧辊温度场模型及热凸度模型具有较高的计算精度.     

连铸二冷控制的智能化方法

提出了板坯连铸二次区全智能控制系统的构想，并用人工神经网络和模糊控制的方法对该系统进行了计算机仿真。结果表明，该系统不但能完成二冷各区段坯表面温度的动态控制，而且具有良好的自适应性和自学习功能。     

基于偏最小二乘法回归的工序质量建模

针对制造工序质量控制问题,应用多元统计分析中的偏最小二乘回归法建立了质量模型.利用该模型可以定量分析加工工序与最终成品率之间的关系,进而通过将大量的工序影响因子约简得到主要影响因子子集.根据在线生产的相关质量数据,采用非线性迭代偏最小二乘法获得影响因子的权重.得到偏最小二乘因子权重可以在线预测成品质量变化,避免离线测试.在半导体制造实例研究中,以工序质量水平为自变量,成品质量水平为因变量,建立了质量水平传递模型,应用该方法可实现多工序质量异常的在线诊断和预测,为质量控制提供了定量依据.     

星点设计-响应面法优化北五味子多糖提取工艺

利用星点设计-响应面法对北五味子多糖提取工艺进行优化.以提取温度、提取时间、溶剂倍数为自变量,多糖得率为因变量,通过对自变量各水平的多元线性回归及二项式拟合,用响应面分析法选取最佳工艺,并进行预测分析.确定最优工艺条件为：提取温度为92℃,提取时间为171.6 min,溶剂倍数为21.55倍,提取3次;多糖得率提取预测值与实际值偏差为-0.87％.星点设计-响应面法优选五味子多糖提取工艺方法简单合理,稳定,精密度高,预测性好,为北五味子多糖的生产工艺提供依据.     

真空钎焊炉系统辨识及应用

利用逆M伪随机序列信号,选用最小二乘算法、辅助变量算法及模型参考自适应算法、离线辨识,建立大型真空钎焊炉数学模型的过程。给出了最终确立的线性数学模型。根据这一模型设计的温控系统数字调节器在实际应用中达到了十分满意的效果。     

基于遥感和GIS的日最高最低气温估算

气温是气象要素的重要组成部分,广泛用于全球气候变化、资源环境分析及灾害预警等多个领域.随着卫星遥感技术的发展,气温的估算趋向于遥感或遥感和GIS结合的方法.本文以浙江省为研究区域,利用了36个站点2013年逐日每10min一次的自动气象站气温观测数据和MODIS地表温度及其他参数产品,选用多元线性回归(自变量为地表温度、归一化植被指数、地表反照率、经度、纬度和高程)、温度植被指数以及多元线性回归插值方法进行气温估算,建立了研究区日最高气温最低气温估算模型,并比较了几种气温估算方法在研究区的适用性.结果表明:3种方法最高气温估算的决定系数(R~2)分别为0.96、0.91、0.97,均方根误差(R_(MSE))分别为1.84、2.75、1.49℃;多元线性回归和多元线性回归插值法最低气温估算的R~2分别为0.87、0.91,R_(MSE)分别为3.33、2.93℃,两者均为多元线性回归插值法得到的结果最好.空间分布结果显示,多元线性回归插值法能很好地反映由地形不同所带来的细节差异.     

东亚地区人为硫酸盐气溶胶辐射气候效应不同模拟方法的对比

 利用区域气候模式RegCM2与大气化学模式连接的模拟系统,研究了中国地区人为排放生成的硫酸盐气溶胶分布及其辐射气候效应,并与全球模式的结果进行了比较,同时对比了硫酸盐气溶胶辐射气候效应的在线、离线模拟方法所得结果差异的细致情况.通过以上工作表明:区域气候和大气化学耦合模式系统能在比大气环流模式更精细的尺度上获得硫酸盐分布规律和辐射气候效应;并且区域气候模式与大气化学模式的在线与离线连接方法得到的硫酸盐柱含量、有反馈和无反馈大气顶直接辐射强迫和地表温度响应在较小区域平均的尺度上存在较显著的差异,并且在全区域平均尺度上也不能被忽略;通过对气候响应的进一步分析发现:模拟结果显示了从硫酸盐含量到辐射强迫和地表温度响应逐渐加大的不确定性.     

热轧带钢精轧温度的设定策略

为了提高热轧带钢头部终轧温度命中率,以及确定合理的机架间喷水冷却制度,结合带钢热轧过程温度数学模型,开发了精轧区温度模拟计算软件·对多种不同规格产品进行了离线模拟计算,模拟计算结果与实测结果吻合较好,表明模型具有较高的精度·在温度模拟计算的基础上,给出了终轧温度设定策略·对两种截然不同的机架间喷水冷却阀门开启逻辑做了计算分析,结果表明,逆向开启机架间喷水冷却阀门,顺向关闭阀门,能以较少的喷嘴开启数达到终轧温度目标范围,并且可以节约能耗·     

远红外线技术在氧化锌避雷器故障检测中的应用

利用远红外热成像仪 ,对氧化锌避雷器进行绝缘故障带电检测的试验 ,测试结果表明 ,当检测到某相氧化锌避雷器各节间温差大于 1℃时 ,则表明该相氧化锌避雷器 (MOA)发生了绝缘劣化 ,应进行停电检测。