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考虑设备性能退变的热虹吸式再沸器软测量研究

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论文说明

摘要

变量说明

第一章 绪论

1.1 前言

1.2 热虹吸式再沸器

1.3 软测量技术

1.3.1 主元分析

1.3.2 偏最小二乘

1.3.3 支持向量机

1.3.4 人工神经网络

1.4 全文内容安排

第二章 最小二乘支持向量机软测量模型

2.1 前言

2.2 对再沸器机理模型的研究

2.3 不同因素对支持向量机模型拟合精度的影响

2.3.1 实验一:训练样本是否包含检测样本

2.3.2 实验二:输入变量的影响

2.3.3 实验三:输出变量的影响

2.3.4 实验四:训练样本容量的影响

2.3.5 实验五:时间间隔的影响

2.3.6 实验六:事件前后的影响

2.4 实验结果讨论

第三章 利用神经网络建立软测量模型

3.1 前言

3.2 神经网络算法权重迭代流程图

3.3 设计实验考察神经网络模型的拟合规律

3.3.1 实验一:训练样本是否包含检测样本

3.3.2 实验二:输入变量的影响

3.3.3 实验三:输出变量的影响

3.3.4 实验四:训练样本容量的影响

3.3.5 实验五:时间间隔的影响

3.3.6 实验六:事件前后的影响

3.4 实验结果讨论

第四章 结合移动窗方法的神经网络模型

4.1 前言

4.2 移动窗神经网络原理

4.2.1 多种移动窗神经网络

4.2.2 移动窗神经网络算法建模步骤

4.3 移动窗模型设计实验

4.3.1 实验一:窗口长度和取样区间的影响

4.3.2 实验二:窗口长度的影响

4.3.3 实验三:数据块长度的影响

4.4 实验结果讨论

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 展望

参考文献

作者简历及论文发表情况

致谢

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摘要

热虹吸式再沸器是精馏塔的重要附属设备,为了给再沸器的热量控制提供一个较好的初值,本文采用神经网络和移动窗两者相结合的方法,建立热虹吸式再沸器换热量软测量模型,并对各软测量模型的影响因素进行如下研究:
  (1)对再沸器进行变量分析,在机理模型的基础上,确定易测可控的关键变量,从中选择五个变量作为数据模型的输入输出变量;
  (2)利用支持向量机建立了再沸器换热量与各影响因素之间的数据模型,考察不同影响因素对换热量软测量结果的影响;
  (3)利用BP神经网络对非线性模型的拟合优势,采用神经网络方法建立再沸器换热量软测量模型,考察不同影响因素对换热量软测量结果的影响;
  (4)针对生产过程的时变特性,以及软测量技术实施过程中对模型预测可信度的要求,结合移动窗方法改进了神经网络模型,使模型尽可能贴合再沸器运行状态。在保证预测精度的前提下,降低了模型更新频率,减少了计算;
  计算结果表明,采用神经网络加移动窗方法建立热虹吸式再沸器换热量软测量模型,可以为时变生产过程的在线检测提供经验与技术支持。

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