丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率軟測量方法研究.pdf

1、丁苯橡膠是一種人工合成橡膠，因其良好的性能可在許多方面替代天然橡膠，已被廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ罴败姽ゎI(lǐng)域。丁苯橡膠生產(chǎn)的難點在于對聚合轉(zhuǎn)化率的時實監(jiān)控。目前，國內(nèi)丁苯橡膠生產(chǎn)企業(yè)多采用實驗室人工方法對其分析控制，該方法因存有嚴重的時滯問題，不僅控制效果不佳還會帶來人力，物力等資源的浪費。軟測量技術(shù)的發(fā)展為上述問題的解決提供了一條良好途徑。
　　 然而，目前采用該技術(shù)對聚合轉(zhuǎn)化率進行研究的文章還不多見。就丁苯橡膠生產(chǎn)而言，雖工藝復(fù)

2、雜，但工作點相對穩(wěn)定，輔助變量間存有較強的非線性，企業(yè)對聚合轉(zhuǎn)化率預(yù)測也有較高精度要求。因此，針對該具體對象，本文以核函數(shù)思想為基礎(chǔ)，提出了3種丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率預(yù)測的軟測量建模方法。
　　 其一是基于KPCA-LSSVM的丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率軟測量方法?？紤]實際工況復(fù)雜性和企業(yè)對預(yù)測精度的要求，首先采用具有較強非線性特征提取能力的核主元分析(KPCA)對數(shù)據(jù)進行前期處理，并將其結(jié)果作為具有小樣本、良好泛化能力最小二乘支持向量機(

3、LSSVM)的輸入，建立了丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率軟測量模型。
　　 其二是基于多核技術(shù)對丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率軟測量方法。在采用KPCA對數(shù)據(jù)進行前期處理的基礎(chǔ)上，以此為輸入建立了丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率在線預(yù)測的徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型?？紤]RBF存在單一核難以全面精確描述復(fù)雜問題的缺陷，將具有時頻突出局部表征能力的小波核引入，構(gòu)造了高斯核及小波核的混合核預(yù)以彌補。
　　 其三是基于核函數(shù)的PLS丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率軟測量方法

4、?？紤]偏最小二乘(PLS)算法非線性處理能力的不足，核函數(shù)的引入可以提高其非線性處理能力，分別建立了單核和混合核函數(shù)的丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率PLS預(yù)測模型。
　　 上述三種軟測量建模方法經(jīng)工業(yè)數(shù)據(jù)仿真研究，結(jié)果表明均能滿足企業(yè)對丁苯橡膠聚合轉(zhuǎn)化率預(yù)測指標的要求。KPCA用于復(fù)雜數(shù)據(jù)的前期處理可以為后續(xù)模型提供更為精準的數(shù)據(jù)信息；小波核具有更好的局部表征能力；而基于混合核函數(shù)的PLS建模方法，不但可以較好的描述對象的復(fù)雜特征，去除噪聲