明膠生產(chǎn)膠液濃度的軟測(cè)量建模及優(yōu)化.pdf

1、在明膠生產(chǎn)過程中提膠工序是關(guān)鍵的一道生產(chǎn)工序，在提膠過程中對(duì)稀膠液濃度的控制是提膠過程中的一項(xiàng)重要工作，其稀膠液的濃度也是決定最終明膠產(chǎn)品的一種重要工藝參數(shù)。因此，在提膠生產(chǎn)過程中如何快速準(zhǔn)確的獲取膠液濃度是一項(xiàng)非常重要的工作。但到目前為止還沒有成熟的在線傳感設(shè)備應(yīng)用于稀膠液濃度的測(cè)量中，國(guó)外明膠企業(yè)對(duì)稀膠液濃度的測(cè)量有成熟的測(cè)量手段，測(cè)量精度很高，所以他們的產(chǎn)品質(zhì)量高，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定，但相關(guān)技術(shù)嚴(yán)格保密。目前在國(guó)內(nèi)明膠所有生產(chǎn)企業(yè)中，

2、受生產(chǎn)線自動(dòng)化程度的制約，受檢測(cè)設(shè)備的制約，均沒有對(duì)稀膠液可靠有效的檢測(cè)方法。傳統(tǒng)采用離線的糖度儀對(duì)稀膠液的糖度進(jìn)行離線估測(cè)，經(jīng)過簡(jiǎn)單的工藝換算后得到稀膠液濃度，采用此種測(cè)量方法得到的膠液濃度誤差非常大，導(dǎo)致最終明膠產(chǎn)品質(zhì)量極不穩(wěn)定。
　　 為解決企業(yè)所面臨的實(shí)際問題，借此在國(guó)內(nèi)某明膠企業(yè)提膠工序?qū)嵤┳詣?dòng)控制系統(tǒng)的契機(jī)，受工業(yè)軟測(cè)量方法的啟發(fā)，本文提出建立一種基于軟測(cè)量技術(shù)的膠液濃度測(cè)量模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)明膠膠液濃度在線測(cè)量。利用軟測(cè)

3、量技術(shù)建立測(cè)量模型，解決明膠生產(chǎn)過程膠液濃度無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)量的問題。通過已有的提膠生產(chǎn)自動(dòng)控制系統(tǒng)獲取測(cè)量濃度所需的輔助變量，通過構(gòu)建膠液濃度測(cè)量的“軟儀表”實(shí)現(xiàn)對(duì)膠液濃度的在線測(cè)量，保證提膠過程的持續(xù)性，以保證最終明膠產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
　　 本文從提膠工序的機(jī)理分析入手，通過測(cè)量易獲得的輔助變量（時(shí)間，溫度，糖度值等）推導(dǎo)出難測(cè)量的主導(dǎo)變量，實(shí)現(xiàn)明膠濃度的在線測(cè)量，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了預(yù)處理，主要圍繞基于最小二乘支持向量機(jī)LS

4、-SVM的明膠濃度軟測(cè)量模型進(jìn)行研究，通過與基于徑向基函數(shù)的軟測(cè)量模型進(jìn)行仿真結(jié)果的比較，得到基于LS-SVM的軟測(cè)量方法具有更好的預(yù)測(cè)精度和泛化能力。同時(shí)，針對(duì)LS-SVM參數(shù)難于選擇的問題，采用了粒子群算法(PSO)的優(yōu)化算法，對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。該算法彌補(bǔ)了PSO算法容易早熟和容易陷入局部極值的問題，取得了良好的效果。計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的LS-SVM軟測(cè)量方法適用于小樣本情況，有利于在線校正和軟測(cè)量建模，可作為軟測(cè)量技術(shù)在實(shí)