[发明专利]营养液组分在线检测的离子选择电极交叉敏感校正方法及装置

权利要求书

1.一种营养液组分在线检测的钾离子选择电极交叉敏感校正方法，其特征在于，包括：

在待测作物生长过程中，根据营养液中钾离子选择电极对预定比例的钾离子浓度、钙离子浓度以及所述营养液的温度获取钾离子选择电极对钙离子和营养液温浓度的交叉敏感相关关系；

根据所述营养液的钾离子浓度、钙离子浓度和营养液温度获得钾离子选择电极交叉敏感校正的训练样本，并对所述训练样本进行最小二乘支持向量机回归训练，建立最小二乘支持向量机回归的钾离子选择电极交叉敏感校正模型；

根据所述最小二乘支持向量机回归的钾离子选择电极交叉敏感校正模型获得所述待测作物生长过程中任意时刻的钾离子浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述营养液的钾离子浓度、钙离子浓度和营养液温度获得钾离子选择电极交叉敏感校正的训练样本，并对所述训练样本进行最小二乘支持向量机回归训练，建立最小二乘支持向量机回归的钾离子选择电极交叉敏感校正模型包括：

将所述训练样本带入以下公式中：

minJ(w,e)=12wTw+γ2Σi=1lei2]]>

并满足以下的条件：

y_i＝w^TΦ(x_i)+b+e_i

其中，J(w，e)表示代价函数，γ表示正则化参数，e_i∈R表示误差变量，l为样本数，i＝1，2，...，l，x_i表示钾离子电极响应值、钙离子电极响应值和营养液温度值，y_i表示第i个训练样本的营养液的钾离子浓度值；

所述正则化参数γ的表达式根据离子选择电极的响应特性按如下公式确定：

γ=C1-e-yi1+e-yi+ymin]]>

其中，C＝y_max-y_min是钾离子的可能变化范围，y_max和y_min分别为钾离子浓度的可能最大值和最小值；将所述正则化参数γ代入代价函数，并将代价函数的约束优化问题转换为如下所示的方程组：

0LTLQ+γ-1Iba=0y]]>

其中，y＝[y₁，y₂，...，y_l]^T∈R^l，q_ij＝y_iy_jK(x_i，x_j)，L＝[1；1；...；1]，a＝[a₁，a₂，...，a_l]^T∈R^l，i，j＝1，2，...，l；

解上述方程组，获得最小二乘支持向量机回归的钾离子选择电极交叉敏感校正模型：

y=Σi=1laiK(x,xi)+b]]>

其中，K(x_i，x_j)＝exp(-||x_i-x_j||/2σ²)，σ的取值范围为30-50、y表示钾离子浓度。