[发明专利]软测量系统的实现方法

说明书

本发明提供了软测量系统的实现方法，适于不同研究对象的需求，提出软测量系统的通用实现过程。根据研究对象的工艺要求，选择可测变量与估计变量，采集与处理运行数据集；利用LabVIEW软件编写方法程序，同时完成多种建模方法的训练，根据判别规则，选取精度高的软测量模型，作为在线测试的候选模型；模拟实时采集数据，进行软测量计算，得到估计变量较准确的测量值；本发明根据研究对象的工艺变化，具有对软测量模型的校正功能，以保证估计变量软测量的精度要求尽量不受工艺条件变化的影响。发明提出一种通用的软测量系统实现方法，特别对过程控制领域分析组份的在线测量具有实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种软测量系统的实现方法。

背景技术

软测量技术就是根据可以检测的过程变量推断某些难以检测或根本无法检测的工艺参数的方法。软测量技术现在正尝试应用于过程工业中，应用领域包括炼油、石化、聚合、造纸、采矿、食品、医药、精细化工、半导体、纺织及微电子行业等。其中，其在化工行业的理论研究和应用测试，涉及推断控制等高级算法、反馈控制、操作指导、质量管理、调度优化、决策支持等环节。

由于软测量技术在工业控制领域有着十分重要的影响和作用，所以近年来软测量技术得到了突飞猛进的发展，它已涉及到自动控制理论中的建模、系统辨识和数据处理等领域。目前，在炼油、冶金、采矿、精细化工和生物化工等工业生产过程中，都有成功的应用。如炼油厂硫化催化裂化装置实施软测量技术，在线计算裂化反应热、再生定碳、产率分布、粗汽油干点、轻柴油倾点等操作参数，完成硫化催化裂化工艺过程的稳定、协调、优化控制等任务。另外，还可在线计算精馏塔产品组分浓度和塔板效率，化学反应器中反应物浓度和催化剂活性，以及生物发酵罐中的生物量参数等方面。软测量技术应用已成为过程控制领域研究的一个重点方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软测量系统的实现方法。

为解决上述问题，本发明提供一种软测量系统的实现方法，包括：

采用多种建模方法同时实现数据建模，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型，基于所述软测量模型得到软测量系统。

进一步的，在上述方法中，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型，包括：

通过LabVIEW软件，并根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型。

进一步的，在上述方法中，所述软测量系统为谷氨酸发酵过程菌体浓度的在线软测量系统。

进一步的，在上述方法中，采用多种建模方法同时实现数据建模，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型，基于所述软测量模型得到软测量系统，包括：

采用谷氨酸发酵过程采集的运行数据，经过预处理作为样本数据，对神经网络模型进行多次训练，根据训练误差选取精度大于预设阈值的软测量模型，同时也选择其他建模方法获取软测量模型，多种软测量模型比较，根据判别准则，确定最好的软测量模型。

进一步的，在上述方法中，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型，包括：

以神经网络算法训练软测量模型，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型。

进一步的，在上述方法中，采用多种建模方法同时实现数据建模，根据判别准则选取精度大于预设阈值的模型作为软测量模型，基于所述软测量模型得到软测量系统，包括：

采用多种建模方法同时实现数据建模，得到初始的软测量模型；

根据研究对象的不同，先期选择辅助变量，通过工艺机理分析，确定最终的辅助变量个数；

基于所述辅助变量个数从研究对象运行状态中，采集样本数据，经预处理获得可以建模的数据集；