工業(yè)過程統(tǒng)計(jì)建模與監(jiān)控方法研究.pdf

1、工業(yè)過程系統(tǒng)建模與監(jiān)控是正確指導(dǎo)生產(chǎn)、保證安全生產(chǎn)的重要手段，也是進(jìn)行過程優(yōu)化與控制、保障生產(chǎn)過程平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。工業(yè)生產(chǎn)過程通常都存在著高度非線性與不確定性，工藝機(jī)理復(fù)雜，設(shè)備工段繁多，因此采用機(jī)理建模方法以及基于數(shù)學(xué)模型的監(jiān)控方法來研究這些過程都存在相當(dāng)大的難度。由于目前底層基本控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的普及，生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)很豐富，故?？梢钥紤]建立描述對(duì)象外特性的統(tǒng)計(jì)模型。統(tǒng)計(jì)建模與監(jiān)控方法一般對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)理的了解要求很少，甚至可以在完

2、全不了解系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)理的情況下建立模型。丙烯聚合過程機(jī)理復(fù)雜，生產(chǎn)工藝多樣。熔融指數(shù)(MI)是確定產(chǎn)品牌號(hào)的重要指標(biāo)，由于缺乏在線分析儀表，測量間隔和遲延很大，給質(zhì)量控制帶來了不利的影響，特別是在產(chǎn)品牌號(hào)切換過程中會(huì)產(chǎn)生大量的不合格料，帶來了經(jīng)濟(jì)上的損失。本文的研究正是著眼于統(tǒng)計(jì)方法在工業(yè)過程特別是丙烯聚合過程中的應(yīng)用，主要的工作與成果有： (1)介紹了工業(yè)過程建模與監(jiān)控的有關(guān)知識(shí)；引入了主成分分析與偏最小二乘回歸等多元統(tǒng)計(jì)

3、與回歸方法，并分析了其基本思想與優(yōu)缺點(diǎn)。 (2)針對(duì)丙烯聚合過程的強(qiáng)非線性、多變量相關(guān)性以及多尺度特性，提出將主成分分析、多尺度系統(tǒng)理論和人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的PCA-MSA-RBF模型，用于熔融指數(shù)的預(yù)報(bào)，取得了較好的效果。 (3)在介紹了統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論與支持向量機(jī)的基礎(chǔ)上，引入了最小二乘支持向量機(jī)和魯棒最小二乘支持向量機(jī)用于工業(yè)過程建模。應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)例，效果顯著。 (4)在分析了傳統(tǒng)的多變量統(tǒng)計(jì)過程控制方法的優(yōu)