雙酚A生產(chǎn)過程軟測量混合建模的研究.pdf

1、過程模型化是工業(yè)過程優(yōu)化控制的基礎(chǔ)?；旌辖７ńY(jié)合了機理建模與經(jīng)驗建模的優(yōu)點，既利用了先驗信息，反映了實際系統(tǒng)的主要規(guī)律，又體現(xiàn)了未知擾動和不確定性對實際系統(tǒng)的影響，有比單一機理模型更高的精度，和比單一經(jīng)驗?zāi)Ｐ透叩目煽啃?。本文以雙酚A(BPA)縮合反應(yīng)過程為對象，以建立生產(chǎn)過程質(zhì)量指標在線估計的軟測量模型為目標，對化工過程混合建模的理論和應(yīng)用作了如下研究:
　　 從研究雙酚A縮合反應(yīng)的機理著手，建立了機理模型和支持向量機相結(jié)合

2、的混合模型，用縮合反應(yīng)機理模型構(gòu)建混合模型的框架，描述整個反應(yīng)的變化趨勢。再用支持向量機根據(jù)工況條件實時估計機理模型中不可測的模型過程參數(shù)，實現(xiàn)縮合反應(yīng)器出口BPA含量的在線軟測量。仿真實驗的結(jié)果證實了該反應(yīng)器模型的準確性。
　　 雙酚A生產(chǎn)采用陽離子交換樹脂作為催化劑，催化劑活性對BPA生產(chǎn)有著重要影響。在研究催化劑失活機理的基礎(chǔ)上，建立催化劑失活的半經(jīng)驗方程式，描述催化劑活性變化趨勢，再使用支持向量機根據(jù)工況條件實時估計催化

3、劑活性波動情況，實現(xiàn)催化劑活性的在線軟測量。仿真實驗的結(jié)果證實了該模型的準確性。
　　 數(shù)據(jù)預(yù)處理是軟測量建模的重要環(huán)節(jié)，預(yù)處理的效果直接影響模型的性能。針對實際生產(chǎn)中現(xiàn)場數(shù)據(jù)含噪以致影響軟測量模型性能的問題，將經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)和主元分析(PCA)算法相結(jié)合，用于去除模型輸入樣本數(shù)據(jù)所含的噪聲，提高軟測量模型的性能和估計精度。仿真實驗的結(jié)果證實了該數(shù)據(jù)預(yù)處理方法的可行性和有效性。
　　 本文研究成果已應(yīng)用于實際生產(chǎn)