明膠生產膠液濃度的軟測量建模及優(yōu)化.pdf

1、在明膠生產過程中提膠工序是關鍵的一道生產工序，在提膠過程中對稀膠液濃度的控制是提膠過程中的一項重要工作，其稀膠液的濃度也是決定最終明膠產品的一種重要工藝參數。因此，在提膠生產過程中如何快速準確的獲取膠液濃度是一項非常重要的工作。但到目前為止還沒有成熟的在線傳感設備應用于稀膠液濃度的測量中，國外明膠企業(yè)對稀膠液濃度的測量有成熟的測量手段，測量精度很高，所以他們的產品質量高，產品的性能穩(wěn)定，但相關技術嚴格保密。目前在國內明膠所有生產企業(yè)中，

2、受生產線自動化程度的制約，受檢測設備的制約，均沒有對稀膠液可靠有效的檢測方法。傳統采用離線的糖度儀對稀膠液的糖度進行離線估測，經過簡單的工藝換算后得到稀膠液濃度，采用此種測量方法得到的膠液濃度誤差非常大，導致最終明膠產品質量極不穩(wěn)定。
　　 為解決企業(yè)所面臨的實際問題，借此在國內某明膠企業(yè)提膠工序實施自動控制系統的契機，受工業(yè)軟測量方法的啟發(fā)，本文提出建立一種基于軟測量技術的膠液濃度測量模型，實現對明膠膠液濃度在線測量。利用軟測

3、量技術建立測量模型，解決明膠生產過程膠液濃度無法實時測量的問題。通過已有的提膠生產自動控制系統獲取測量濃度所需的輔助變量，通過構建膠液濃度測量的“軟儀表”實現對膠液濃度的在線測量，保證提膠過程的持續(xù)性，以保證最終明膠產品質量的穩(wěn)定。
　　 本文從提膠工序的機理分析入手，通過測量易獲得的輔助變量（時間，溫度，糖度值等）推導出難測量的主導變量，實現明膠濃度的在線測量，并對現場采集的數據進行了預處理，主要圍繞基于最小二乘支持向量機LS

4、-SVM的明膠濃度軟測量模型進行研究，通過與基于徑向基函數的軟測量模型進行仿真結果的比較，得到基于LS-SVM的軟測量方法具有更好的預測精度和泛化能力。同時，針對LS-SVM參數難于選擇的問題，采用了粒子群算法(PSO)的優(yōu)化算法，對模型參數進行優(yōu)化。該算法彌補了PSO算法容易早熟和容易陷入局部極值的問題，取得了良好的效果。計算機仿真結果表明，改進的LS-SVM軟測量方法適用于小樣本情況，有利于在線校正和軟測量建模，可作為軟測量技術在實