基于混合PLS-SVM方法的双酚A软测量建模

在对复杂生产过程的软测量建模中,为了有效地处理其生产过程的非线性、多输入和数据相关性等复杂特性,提高模型的推广能力和精度,提出了一种兼备偏最小二乘和支持向量机优点的混合偏最小二乘-支持向量机方法.在对双酚A结晶塔工艺分析的基础上,将该方法应用于双酚A结晶塔软测量建模.应用结果表明,该方法在模型精度、推广能力等方面都明显优于一些传统软测量建模方法.     

一种基于改进扩张搜索聚类算法的软测量建模方法

针对传统聚类方法过于依赖数据空间分布和先验知识的缺点,该文提出了一种改进的扩张搜索聚类算法。该算法充分考虑了样本疏密度对聚类效果的影响,根据每个样本点不同的疏密度给予不同的搜索半径,并且引入阈值对不同疏密度的样本点采用不同的聚类方式,以适于各种形状的样本分布。采用这种改进的扩张搜索聚类算法对样本数据进行聚类,并用高斯过程回归(GPR)对各类样本子集分别建立对应的软测量子模型,最后采用开关切换的多模型融合方式得到最终的软测量多模型。以双酚A生产过程结晶单元的仿真结果为例,对装置出口处的苯酚浓度进行软测量建模,获得了较好的实验结果。     

一种基于LDA和FCM的BPA多模型软测量方法

模糊C-均值聚类(FCM)算法是数据预处理中常用的一种方法,但用这种方法进行数据聚类,各类别边界信息间往往存在干扰,模型精度不能得到很好改善。本文采用一种改进的线性判别分析(LDA)方法,用于扩大样本类别间的距离,使聚类更为精确。将FCM算法与改进的LDA算法结合提取样本特征,然后通过多模型融入到SVM算法中。通过对双酚A软测量建模的仿真研究表明该方法具有较好的效果。     

一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法

针对传统的多模型建模方法在聚类过程中不考虑模型的输出误差而导致最终的模型存在较大误差的问题,提出了一种带监督的仿射传播聚类多模型建模方法.该方法先由仿射传播聚类算法得到初始聚类,然后,根据输出误差对聚类进行循环调整至各类别不再变化为止,最后,得到准确划分的聚类并采用最小二乘支持向量机建立子模型来实现对输出的估计,并将本文的建模方法应用到某双酚A反应釜出口丙酮含量的软测量建模中进行仿真.结果表明,该方法可以获得比传统的多模型建模方法更好的建模效果.     

基于稳定学习的碳酸碱浓度模糊建模

针对氧化铝生产过程中原矿浆制备工序碳酸碱浓度机理模型难以建立,无法实现在线检测的问题,通过对铝酸钠溶液温度和电导率的特性分析,提出一种基于同步聚类和稳定学习的碳酸碱浓度模糊建模方法。首先采用同步聚类算法将建模数据分类,并对聚类中心及分类进行离线修正,然后对每类数据进行模糊TS(Takagi-Sugeno)建模,并采用稳定学习算法对模型参数进行在线校正,保证辨识误差有界。将该方法应用于氧化铝生产过程碳酸碱浓度的软测量,现场实际数据预测结果表明了方法的有效性。     

基于减法聚类产生具有优化规则的模糊神经网络及其软测量建模

提出了一种通过调整减法聚类半径优选模糊规则的软测量建模方法。首先用减法聚类建立T—S模糊模型,然后通过调整聚类半径优选模糊规则数,以取得具有良好泛化性能的模型,之后利用梯度下降混合最小二乘算法精调参数。最后用该方法对初馏塔石脑油干点进行软测量建模,结果表明能较快确定优化模型,并能满足软测量建模精度要求。     

基于改进仿射传播聚类的多模型软测量建模及应用

对于多模型软测量建模,聚类效果、子模型的建模和融合方式对其模型精度有重要影响。对此,该文提出一种基于改进仿射传播聚类的多模型软测量建模方法。为提高聚类精度,在仿射传播聚类算法划分样本数据的基础上,采用人工鱼群算法对仿射传播聚类算法的偏向参数和阻尼系数寻优,同时针对距离较近类别边界处的样本再建立重叠类,采用支持向量机建立各类样本的回归子模型。分别用标准数据集仿真和工业双酚A生产装置的现场数据建模仿真,结果证明该方法是有效的。     

基于软测量技术的Aspen Plus用户模型二次开发

Aspen Plus仿真软件能够很好地实现化工工艺流程的模拟,并能对化工工艺流程实现参数优化、灵敏度分析和经济评价等。但化工工艺流程复杂,装置模型众多,Aspen Plus中现有的模型库不可能提供所有的单元模型。基于Aspen与Matlab的数据交互功能,开发了Aspen与Matlab接口用户模型——AEM用户模型。该用户模型能够实现在Aspen界面下调用Matlab程序,建立基于软测量技术的用户模型,大大扩展了Aspen Plus的适用范围。应用本文方法,采用高斯过程回归(GPR)软测量多模型建模方法,完成了双酚A生产流程中结晶塔的用户模型开发,实现了双酚A加合物结晶过程的模拟,并应用于双酚A生产流程模拟中。     

一种基于非线性回归和支持向量机的混合建模方法

针对采用单一的建模方法存在的局限性,提出了一种基于非线性回归和支持向量机的混合建模方法.该方法将模型分为两部分,一部分由简单的非线性回归模型估计对象的总体变化趋势,另一部分由一个支持向量机组合模型来描述对象的局部变化特性,最后将该组合模型与非线性回归模型叠加,构成混合软测量模型.将该建模方法应用到双酚A反应的催化剂活性软测量建模中,仿真结果表明了该方法的有效性.     

基于多模型模糊核聚类方法的污水处理过程软测量建模

针对污水处理过程高度非线性及强耦合性的特点,基于多个模型的组合可以提高模型精度和鲁棒性的思想,提出了一种基于模糊核聚类的多最小二乘支持向量机的软测量建模方法。该方法根据不同工况使用模糊核聚类算法对输入数据进行聚类划分,针对每个聚类子集用最小二乘支持向量机方法建立子模型,最终通过子模型切换策略得到系统输出。在污水处理过程仿真平台展开验证工作,对生化需氧量BOD的软测量进行建模,获得了良好的实验结果。     

神经网络多模型软测量技术及应用

基于多模型思想，采用模糊聚类的方法对软测量数据进行了分类，对每类数据基于神经网络(NN)建模，采用RBF神经网络构造了每个数据样本的隶属度，将各模型输出的数据进行隶属度加权求和得到最终的软测量输出，并对某催化重整生产装置催化剂再生器氧含量进行了建模研究，获得了满意的结果。     

基于模型迁移方法的回转窑煅烧带温度软测量

回转窑的煅烧带温度是其控制过程中一个非常重要的参数,但煅烧带温度难以直接获取并且缺少大量的实测数据进行软测量.为了在数据较少的情况下获得准确的软测量模型,并考虑到窑头温度与煅烧温度的相似性,引入了基于过程相似性进行模型迁移的方法(PMBPS),首先采用混沌混合学习算法训练T-S模糊神经网络,对具有大量准确测量值的窑头温...     

自适应DNA免疫算法在化工软测量中的应用

将T-S模糊模型与RBF神经网络相结合,构成T-S模糊RBF神经网络,提出了一种自适应DNA免疫算法优化设计T-S模糊RBF神经网络的规则后件参数的方法。该方法采用基于抗体浓度和克隆选择的更新策略调节机制,能有效地保持抗体的多样性,避免早熟收敛。将该方法应用于延迟焦化汽油干点的软测量建模,仿真结果表明了DNA免疫遗传算法在T-S模糊神经网络系统优化设计中的有效性,并可获得较高精度的模型。     

合成醋酸乙烯的空时得率和催化剂选择性软测量

以某石化厂乙烯气相法合成醋酸乙烯反应过程的空时得率和催化剂选择性软测量建模为研究对象,基于现场采集数据及机理分析,确定了辅助变量.在对现场数据进行处理的基础上,建立了基于径向基函数神经网络的多输入多输出神经网络软测量模型,取得了较好的效果.仿真结果表明,模型精度达到了工艺要求,可用于指导生产,为实现先进控制和优化控制创造了条件.     

软测量技术进展

软测量技术是二十世纪六、七十年代涌现的一种为控制过程建立模型的新技术,被列为未来控制领域需要研究的几大方向之一。本文主要从软测量多模型结构和支持向量机在软测量中的应用等方面对近几年来软测量技术的进展进行了介绍,并提出进一步的思考。     

基于优化支持向量机的带钢延伸量软测量研究

带钢退火过程中存在多变量非线性主导因素和数据噪声,难以用数学模型精确描述退火炉内带钢的延伸量.针对这一问题,提出基于核主元分析(KPCA)与免疫粒子群(ICPSO)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的炉内带钢延伸量软测量方法.采用ICPSO算法避免了粒子群算法易陷入局部最优的缺陷,利用ICPSO对LSSVM进行参数寻优,通过KPCA去除样本噪声,提取输入数据样本中的非线性主元信息,建立ICPSO-LSSVM软测量模型.此方法用于退火炉内带钢延伸量预测,通过现场生产数据仿真实验进行非线性函数估计;对比其他几种现有算法,实验结果表明本文方法具有较高的预测精度.     

基于模糊关联规则与减法聚类的神经模糊建模

针对许多复杂系统的输入变量之间存在的相互关联,提出了一种基于聚类与模糊关联规则的神经模糊建模方法.这种方法采用基于聚类的模糊关联规则挖掘算法来进行输入变量的选择,之后,再采用基于减法聚类的神经模糊建模方法建模.最后,还将这种建模方法应用于实际建模问题,结果表明这种方法在保证模型精度符合建模要求的情况下,减少了模型输入个数,降低了建模的复杂程度.     

基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法

青霉素发酵过程是一个严重非线性、时变、复杂的动态过程,发酵过程中一些关键参数(如菌体质量浓度ρX、基质质量浓度ρS和产物质量浓度(ρP)难以通过常规仪表在线测量,这些参数的获取非常耗时和困难。提出一种基于粒子群模糊神经网络逆(PSO-FNN逆)的软测量方法。首先给出青霉素发酵过程数学模型,然后根据逆系统理论证明其可逆性,在此基础上构建基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量模型,最后通过仿真验证该方法性能。仿真结果表明:PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法能够结合基于发酵机制和纯数据驱动2种软测量方法的优点,对不直接可测的关键参数实现在线软测量,较PSO-BPNN逆和PSO-BPNN软测量方法具有更高的预测精度和更强的预测能力。     

粗集理论在萃取精馏塔软测量中的应用

丁二烯萃取精馏过程中,副产品抽余液(BBR)的质量(丁二烯含量)和很多工艺参数有关,工艺参数之间又是相互关联、耦合的,并具有噪声。应用粗集方法将这些工艺数据进行压缩和抽提,解决了工艺参数间的相关问题,同时去掉了一些信息量不大,并带来噪声的成分。用模糊C均值聚类算法将训练集分成具有不同聚类中心的子集,每一子集用径向基函数(RBF)网络进行训练来获得子模型,然后用模糊聚类产生的隶属度将各子模型的输出加权求和得到BBR中顺丁烯的含量,由顺丁烯的含量来估计丁二烯含量。结果表明,这种软测量算法具有较好的建模效果,由于采取了数据分组训练,大大节省了建模的训练时间,比单纯的基于神经网络的方法要快得多。     

基于支持向量机与遗传算法的发酵过程软测量建模

提出了基于支持向量机的生物量浓度在线估计软测量建模方法,采用遗传算法进行模型输入的选择与支持向量机参数的选取,目的是找到对模型估计结果贡献最大的输入特征变量,降低了输入空间维数,缩小了求解问题的规模,从而减低计算方面的难度,减少了训练实际,同时又通过参数的调整,得到更好的决策函数,提高支持向量机的性能.模型的训练与验证数据都是取自实际的实验过程——诺西肽发酵.结果表明采用遗传算法进行优化的支持向量机软测量模型对生物量质量浓度具有好的预估性能.