《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于差分進(jìn)化算法的PTA過(guò)程平均粒徑的動(dòng)態(tài)軟測(cè)量
信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全 2期
郭儲(chǔ)磊
(南京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,江蘇 南京210000)
摘要: 摘 要: 針對(duì)工業(yè)過(guò)程中由于時(shí)延問(wèn)題造成軟測(cè)量模型預(yù)測(cè)精度不高的問(wèn)題,給出了一種通過(guò)差分進(jìn)化算法估計(jì)時(shí)延的動(dòng)態(tài)軟測(cè)量方法。通過(guò)偏最小二乘法建立合適的適應(yīng)度函數(shù),將軟測(cè)量系統(tǒng)的時(shí)延參數(shù)估計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一個(gè)多維非線性?xún)?yōu)化問(wèn)題,然后利用差分進(jìn)化算法的全局搜索能力求解該優(yōu)化問(wèn)題。針對(duì)PTA精制過(guò)程中的PTA平均粒徑大小建模研究,結(jié)果表明,時(shí)延參數(shù)估計(jì)的引入大大提高了軟測(cè)量模型的預(yù)測(cè)精度,證實(shí)了所提方法的有效性和可行性。
中圖分類(lèi)號(hào): TP274
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.02.008
引用格式: 郭儲(chǔ)磊. 基于差分進(jìn)化算法的PTA過(guò)程平均粒徑的動(dòng)態(tài)軟測(cè)量[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全,2022,41(2):46-52.
Dynamic soft sensor of average particle size in PTA process based on differential evolution algorithm
Guo Chulei
(Automatic College,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210000,China)
Abstract: Aiming at the problem that the prediction accuracy of soft sensor model is not high due to the delay problem in industrial process, a dynamic soft sensor method using differential evolution algorithm to estimate the delay is proposed. The problem of time delay estimation of soft measurement system is transformed into a multi-dimensional nonlinear optimization problem by establishing a suitable fitness function by partial least square method, and then the global search ability of differential evolution algorithm is used to solve the optimization problem. Aiming at the modeling of PTA mean particle size in PTA refining process, the results show that the introduction of delay parameter estimation greatly improves the prediction accuracy of soft sensor model, and the validity and feasibility of the proposed method are verified.
Key words : soft sensor; differential evolution; time delay estimation; partial least squares

0 引言

許多關(guān)鍵質(zhì)量變量難以及時(shí)測(cè)量,一直是現(xiàn)代工業(yè)過(guò)程監(jiān)控和優(yōu)化的主要問(wèn)題[1-4]。在線硬件設(shè)備或離線實(shí)驗(yàn)室分析儀通常用于測(cè)量工業(yè)過(guò)程中的質(zhì)量變量。然而,它們往往受到技術(shù)或經(jīng)濟(jì)上的限制,如環(huán)境惡劣、定期維護(hù)、成本昂貴、時(shí)間延遲大等。此外,對(duì)于一些響應(yīng)時(shí)間較短的過(guò)程,不能滿(mǎn)足過(guò)程優(yōu)化和控制的實(shí)時(shí)性要求。為了解決這些問(wèn)題,建立了軟傳感器對(duì)質(zhì)量變量進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì),通過(guò)這些易于測(cè)量的輔助變量建立數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型[5]。

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)流程中,時(shí)滯效應(yīng)在系統(tǒng)中是常見(jiàn)的,比如由于系統(tǒng)的儲(chǔ)蓄單元引起的容積時(shí)延,或者信號(hào)傳輸過(guò)程中的純時(shí)延等。過(guò)程時(shí)延對(duì)于軟測(cè)量建模的預(yù)測(cè)精度會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因此,時(shí)延參數(shù)的估計(jì)是控制理論和系統(tǒng)辨識(shí)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)[6-8]。


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作者信息:

郭儲(chǔ)磊

(南京郵電大學(xué) 自動(dòng)化學(xué)院,江蘇 南京210000)



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