聚丙烯裝置產(chǎn)品質量軟測量技術研究.pdf

1、熔融指數(shù)是聚丙烯生產(chǎn)過程中最重要的質量變量之一,研究其軟測量技術對丙烯聚合反應過程的優(yōu)化和控制具有重要理論意義和實用價值。本文針對聚丙烯熔融指數(shù)的軟測量問題,從機理模型和數(shù)據(jù)模型兩方面入手,研究并提出了多種軟測量模型的建立方法,并對工業(yè)聚丙烯裝置實施軟測量技術的過程和結果進行了討論分析。
　　 論文針對Spheripol-Ⅱ液相本體雙環(huán)管反應裝置,分析了該類工藝裝置的反應原理,建立了環(huán)管反應器的機理模型,并分析了操作條件變化對裝

2、置變量的影響情況。在反應機理分析的基礎上,本文建立了雙環(huán)管反應器的兩種熔融指數(shù)預報模型:對數(shù)模型和冪數(shù)模型,分別采用帶遺忘因子的最小二乘法(FFRLS)和粒子群算法(PSO)對模型參數(shù)進行辨識,工業(yè)數(shù)據(jù)建模的結果驗證了方法的有效性。
　　 考慮到單一機理軟測量模型往往難以適應牌號切換工況下的熔融指數(shù)預報要求,本文提出兩種基于機理模型和模糊技術的混合軟測量建模方法:FP—EFCM和FP-FIS方法。FP-EFCM將機理模型與加強型

3、模糊C均值聚類算法(EFCM)相結合,FP—FIS將機理模型與自適應神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)相結合,對工業(yè)數(shù)據(jù)的應用結果表明了方法能夠較為準確地預報熔融指數(shù)的變化。
　　 針對支持向量機應用于聚丙烯軟測量建模時工業(yè)過程數(shù)據(jù)中特異點影響建模精度的問題,提出一種聚類加權支持向量機方法。該方法首先對建模數(shù)據(jù)進行聚類分析,根據(jù)聚類結果,再對各類數(shù)據(jù)的懲罰系數(shù)進行相應的加權,這樣既能減小特異點對模型的影響程度,又能將其包含的生產(chǎn)過程信息引入到軟測

4、量模型中。在工業(yè)數(shù)據(jù)上的應用結果說明聚類加權支持向量機比標準支持向量機建模更準確。
　　 針對聚丙烯裝置熔融指數(shù)軟測量中的非線性和多牌號切換問題,本文提出一種基于自適應核偏最小二乘(AKPLS)的軟測量方法。該方法采用非線性PLS—KPLS方法來擬合輔助變量和熔融指數(shù)之間的函數(shù)關系,以軟測量模型的泛化誤差作為優(yōu)化目標,對KPLS模型系數(shù)進行在線更新。工業(yè)數(shù)據(jù)應用結果表明,AKPLS方法能夠比PLS、KPLS方法更準確地預報聚丙烯

5、熔融指數(shù)的變化。
　　 為建立適應聚丙烯多工況生產(chǎn)現(xiàn)狀并具有良好泛化能力的非線性軟測量模型,本文以稀疏核模型作為軟測量模型框架,提出一種基于改進正交最小二乘(IOLS)的聚丙烯熔融指數(shù)軟測量建模方法。為了消減模型中與輸出變量無關的噪聲信息,提出使用正交信號校正(OSC)方法對OLS模型進行預處理。基于留一法均方誤差(LOOMSE)和模型參數(shù)局部正則化建立OLS模型目標函數(shù),以提高模型的稀疏性和泛化能力。最后使用Kalman濾波器