雙酚A生產(chǎn)過(guò)程軟測(cè)量混合建模的研究.pdf

1、過(guò)程模型化是工業(yè)過(guò)程優(yōu)化控制的基礎(chǔ)?；旌辖７ńY(jié)合了機(jī)理建模與經(jīng)驗(yàn)建模的優(yōu)點(diǎn)，既利用了先驗(yàn)信息，反映了實(shí)際系統(tǒng)的主要規(guī)律，又體現(xiàn)了未知擾動(dòng)和不確定性對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的影響，有比單一機(jī)理模型更高的精度，和比單一經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ透叩目煽啃?。本文以雙酚A(BPA)縮合反應(yīng)過(guò)程為對(duì)象，以建立生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量指標(biāo)在線估計(jì)的軟測(cè)量模型為目標(biāo)，對(duì)化工過(guò)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(jī)理著手，建立了機(jī)理模型和支持向量機(jī)相結(jié)合

2、的混合模型，用縮合反應(yīng)機(jī)理模型構(gòu)建混合模型的框架，描述整個(gè)反應(yīng)的變化趨勢(shì)。再用支持向量機(jī)根據(jù)工況條件實(shí)時(shí)估計(jì)機(jī)理模型中不可測(cè)的模型過(guò)程參數(shù)，實(shí)現(xiàn)縮合反應(yīng)器出口BPA含量的在線軟測(cè)量。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了該反應(yīng)器模型的準(zhǔn)確性。
　　 雙酚A生產(chǎn)采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作為催化劑，催化劑活性對(duì)BPA生產(chǎn)有著重要影響。在研究催化劑失活機(jī)理的基礎(chǔ)上，建立催化劑失活的半經(jīng)驗(yàn)方程式，描述催化劑活性變化趨勢(shì)，再使用支持向量機(jī)根據(jù)工況條件實(shí)時(shí)估計(jì)催化

3、劑活性波動(dòng)情況，實(shí)現(xiàn)催化劑活性的在線軟測(cè)量。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)了該模型的準(zhǔn)確性。
　　 數(shù)據(jù)預(yù)處理是軟測(cè)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(duì)實(shí)際生產(chǎn)中現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)含噪以致影響軟測(cè)量模型性能的問(wèn)題，將經(jīng)驗(yàn)?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(cè)量模型的性能和估計(jì)精度。仿真實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證實(shí)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(shí)際生產(chǎn)