黑液波美度软测量及其实现

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1、黑液波美度软测量及其实现摘要本研究是在陕西省教育厅专项科研计划项目：造纸碱回收过程黑液浓度软测量机理及数学模型研究(07JKl92)的资助下完成的。针对黑液波美度在线测量的问题，提出了基于高斯核函数支持向量机(GaussianKernelSupportVectorMachine)的黑液波美度软测量方案。选择高斯函数为支持向量机核函数，建立了以二次蒸汽压力和黑液温度为辅助变量的黑液波美度软测量模型。初步试验结果表明，该方案能更好地对造纸工业生产中的黑液波美度进行实时监控，有效地控制新鲜蒸汽的使用率，达到节能减耗的目的。本文主要贡献是：(1)黑液波美度软测量数学模型

2、研究分别采用样条插值核函数支持向量机SSVM(SplineKernelSupportVectorMachine)、线性核函数支持向量机LSVM(LinearKernelSupportVectorMachine)、多项式核函数支持向量机PSVM(PolynomialKernelSupportVectorMachine)和GSVM对黑液波美度进行建模。通过比较四种支持向量机回归结果，得出高斯核函数更适合对本研究黑液波美度进行建模的结论。仿真结果也表明GSVM训练集和测试集数据实际曲线与预测曲线误差较其他小，并进一步说明了核函数是如何影响支持向量机回归效果的。(2)黑

3、液波美度软测量技术的工程实现以SIEMENSS7．300PLC为硬件开发平台，WinCC和Step7为软件开发平台，结合陕西法门寺纸业碱回收蒸发工段DCS控制系统，设计了一种基于DCS控制系统的黑液波美度软测量开发方案。关键词：碱回收，蒸发工段，黑液波美度，软测量，支持向量机，核函数SoFT-MEASUREMENTOFBLACKLIQUORBAUMEDEGREE&ITSIMPLEMENTATIONABSTRACTThispaperissupportedbyShaanxiProvinceEducationAdministrationkeyproject———SOf

4、t—measurementmechanismandmathematicalmodelingforblackliquorconsistencyinalkalirecoveryprocess．Aimingattheproblemoftheon—linemeasurementoftheblackliquorbaumedegree，thesoft—measurementtechnologybasedontheGSVM(GaussianKernelSupportVectorMachine)ispresented．Themodel，whichusesthesecondary

5、steampressureandtheblackliquortemperatureasthesecondaryvariables，iSconstructed．TheGaussianfunctioniSselectedasthekernelfunction．Thepreliminarytestsresultsshowthatthismethodcanbettermonitortheblackliquorbaumedegreeduringtheindustrialproductionofthepapermakingandeffectivelycontroltheut

6、ilizationrateofthefreshsteamtoachievethepurposeofreducingtheenergyconsumption．Thecontributionofthispaperisillustratedasfollows．(1、)ResearchofthemathematicalmodelfortheblackliquorbaumedegreebasedontheSOft-measurementtechnologyThemodelbasedontheSSVM，theLSVM，thePSVMandtheGSVMisconstruct

7、ed．ComparingtheregressionresultsofthefourSVMs，theGSVMismuchfittertomadethemodelfortheblackliquorbaumedegreeofthisresearch．AndalsothesimulationresultsshowthattheerroroftheGSVMiSsmallerthantheothers．Further，howthekernelfunctionaffe：ctstheregressioneffectiSdescription．(2)Implementationo

8、fthesoft．mea