化工原料中对羧基苯甲醛含量的软测量建模.pdf

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1、第28卷第1期计算机仿真2011年1月文章编号：1006—9348(2011)0l一0392一04化工原料中对羧基苯甲醛含量的软测量建模邵联合1，韩莉2(1．保定电力职业技术学院，河北保定07105l；2．东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林132012)摘要：研究化工原料生产中对羧基苯甲醛含量预测问题。传统对4一cBA含量的实时控制的算法依赖样本数据的个数，导致求解复杂，计算速度慢，准确度低。为了克服传统算法的不足，解决PrrA氧化过程非线性、时变、大滞后，样本数据采集困难等问题，提出了一种基于最小二乘支持向量机的软测量建模方法，采用

2、小样本的函数同归预测建立了对二甲苯(Px)氧化反应器的数学模型，通过交叉验证的方法进行参数选择，结果表明预测模型具有良好的非线性，较高的精确度，泛化能力强，是用于PrA氧化过程中4一CBA含量预测的一种有效的方法。关键词：软测量；数学模型；对羧基苯甲醛；最小二乘支持向量机中图分类号：7rP391．9文献标识码：ASoftsensorModeling0fthe4一CBAC蚰teIltinChemical豫wMateriaIsSHAOLian—he‘．HAN“。(1．PowerEn西neeringDepanlIlent，Baoding7Ik

3、hIlical锄dVocationalCollegeofE1ec研cP洲研，BaodingHebei071051，Chi加；2．CoUegeofAutomati∞Engi眦ering，Non王le酗tDianHUniversity，JilinJilin132012，China)ABSTRACT：C棚怕xybenzaldehydecontentp陀dictioninpmductionofchemicalrawmaterialsis肥踟{Lrched．Inor．dertoc∞troltIle4一CBAcont朗tinreal—time，tr

4、aditjonalaJgorith陷relyonthenumberofs锄pledata，resultinginsolviIlgcomplication，slowcomputingspeedandlowaccumcy．Ino砌ertoovercomethedeficienciesof啪ditioIlalal—gorit王Ir璐卸dsolvet}leprobIe瑚0fnorIIine壮，tirne—varying，tiInedeIay，tIledi伍cultyof8锄pleda上acoⅡecti叩inIyrAo)【idationpmces

5、s，asoftmeasureba8edonle舾tsquaresup础时vectormachines(15一SVM)isproposed．Amathematicalmodel0fP—xyle眦(Px)oxidation陀actorisestabli8hedtIIrougllmaus咖plefunctionregressi叩predic．ti∞．Cl佛8validationmetllodisusedtoselect耻旧mete碍．TheresultshowstlIattllepredictionmodelh鹪gDodn∞-line盯，hi

6、gh即cu珊lcy，肌d学e】neralizationabili哆，∞itis曲如ctivemethodinforecasting0f4一cBAcontentof叭oxidationpfoce褐．KEYWO砌)s：S0ft一鸵n8ing；MatlIematicalmodel；4一CBA；IJe鹪tsqIlaressupportvectorn眦IIim(Ls—SVM)l引言PrA苯二甲酸是生产聚酯纤维的主要化工原料之一，对羧基苯甲醛(4一CBA)含量是PrA产品中的主要杂质及重要质量指标¨]。根据反应机理研究，4一CBA含量过低，则表明氧

7、化反应程度加深，副反应加剧，能耗及醋酸、Px单耗增加。而浓度过高则表明氧化反应停留时间较少，氧化反应不足，将导致Px转化率过低，这是生产过程主要必须控制和克服的，因此为了节能降耗，并保证frrA的产品纯度，氧化反应单元的4一CBA含量实时控制是非常重要的。在工业生产中4一CBA含量往往通过离线光谱分析获得，但离线的分析滞后收稿日期：2010—06—20修回日期：2010一08—0l一392～数小时，且分析采样次数少(一天两三次)，远远不能满足控制的要求，为了实时预测中间反应物4一CBA含量，需要建立一个预测模型。传统几种用于4一cBA含

8、量预测的传统软测量建模方法旧刮及存在的不足如：1)机理建模方法：这种软测量方法是建立在对被测对象有深刻认识的基础上，它要求对被测对象的内部特性完全理解，而Px氧化过程是一极其复杂的非线性工业过程，影响4一c