小脑模型网络在氧化铝高压溶出和沉降分离中应用的研究

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1、CategoryNumber:LevelofSecrecy:SerialNumber:StudentNumber:50090812306Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyTheapplicationresearchofthecerebellummodelnetworkinaluminahighpressuredissolutionandsettlementseparationPostgraduate:LiuKeSupervisor:A

2、.Prof.WangHuaqiuSpecialty:ComputerApplicationTechnologyResearchDirection:IntelligentcontrolTrainingUnit:CollegeofComputerScienceandEngineeringthThesisDeadline:10,Apr.,2012stOralDefenseDate:31,May,2012万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的

3、成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属

4、于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要氧化铝生产工艺是一个复杂连续的化工工业生产过程，高压溶出和沉降分离是氧化铝生产过程中很关键的两个工序。苛性比值是高压溶出过程一项重要的技术指标，稀释固含则是沉降分离工序重要的控制参数，它们不仅对氧化铝生产具有重要的指导作用，而且反映了氧化铝工业的产品质量。然而，目前苛性比值与稀释固含的检测是通过化学分析直接计算得到，测量结果存在较大的滞后，不能实时反映生产工况。因

5、此，本文基于小脑模型(CerebellaModelArticulationController,CMAC)神经网络建立苛性比值与稀释固含的软测量模型，通过CMAC网络构造可测辅助变量与主导变量的关系模型，间接估计主导变量，实现对苛性比值与稀释固含的在线实时检测。论文主要工作内容如下：第一、针对Albus提出的CMAC网络概念映射算法存在映射地址空间分布不均匀的缺陷，引入基于启发式方法的最优偏移矢量算法，使地址空间分布更加统一均匀，提高CMAC网络建模的精度和泛化性能；第二、针对传统CMAC网络的学习算法—

6、最小均方(LeastMeanSquare,LMS)算法本身存在收敛速度和稳态性能之间的矛盾，采用基于双曲正割函数的变步长LMS自适应算法作为CMAC网络学习算法，兼顾收敛速度和稳态失调两个指标，提高CMAC网络建模的鲁棒性和稳定性；第三、分析氧化铝高压溶出和沉降分离过程的工艺机理，选取苛性比值与稀释固含软测量模型的可测辅助变量，并采用部分最小二乘法对辅助变量降维，简化苛性比值与稀释固含软测量模型的输入空间，降低软测量模型的复杂性，提高模型的收敛速度和精度；第四、设计并编码实现了基于小脑模型网络的苛性比值与

7、稀释固含软测量系统，实现对苛性比值与稀释固含的在线实时检测，并对采用传统CMAC网络的软测量系统与采用改进CMAC网络的软测量系统进行性能对比，结果表明改进后的CMAC网络建立的软测量系统预测的苛性比值与稀释固含和实际生产值非常接近，准确率更高，且预测的稳定性更好。基于对氧化铝高压溶出和沉降分离过程的机理分析，研究苛性比值与稀释固含在高压溶出与沉降分离过程中的应用，采用实时检测的苛性比值与稀释固含指导高压溶出和沉降分离过程，控制氧化铝生产工况，提高氧化铝工业效益。关键词：高压溶出，沉降分离，小脑模型神经网

8、络，苛性比值，稀释固含，软测量技术I万方数据AbstractAbstractAluminaproductionprocessisacomplicatedcontinuouschemicalindustrialproductionprocess.Highpressuredissolutionandsettlementseparationaretwokeyworkingprocedureofaluminaproductionpro