新型Elman网络在乙烯精馏塔软测量建模中的应用.pdf

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1、过程控制石油化工自动化，2008，6：35AUT()MATIONINPETRO—CHEM1CAL1NDUSTRY新型Elman网络在乙烯精馏塔软测量建模中的应用金强，杨凌，宋军(1．中国石油四川石化有限责任公司设备检修部，四川成都610036；2．兰州大学信息科学与工程学院，甘肃兰州730000)摘要：针对前馈神经网络在石油化工软测量建模中存在的不足，采用递归型Elman网络实现动态石化生产过程的建模。提出了一种新型的Elman网络——HFElman网络，将其应用在某石化厂600kt／a乙烯生产装置乙烯质量指标的软测量建

2、模，并与前馈网络和Elman网络的建模性能进行了比较，仿真结果表明，HFElman网络具有良好的动态建模能力，能够更好地实现乙烯精馏塔出口成分含量的软测量建模。关键词：递归神经网络；HFElman网络；软测量；建模中图分类号：TP29文献标识码：A文章编号：1007—7324(2008)06—0043一o4TheApplicationofaNewTypeElmanNeuralNetworkintheModelingSoftSensorTechniquefortheEthyleneDistillatoryJinQiang，

3、YangLing，SongJun(1．PetroChinaSichuanPetrochemicalCo．Ltd．EquipmentOverhaulDiv．，Chengdu，610036，China；2．SchoolofInformationScienceandEngineering，LanzhouUni．，Lanzhou，730000，China)Abstract：TherecurrentElmanneuralnetworkisadoptedtothemodelingofdynamicpetrochemicalprodu

4、ctionaimingattheshortcomingsofstaticfeedforwardneuralnetworkinsoftsensormodeling，anewmodifiedElmanneuralnetwork(HFElman)isproposedandappliedtomodelingtheproductqualityof600kt／aethyleneunitinonepetrochemicalCo．．ComparingitsperformancetofeedforwardnetworkandotherEh

5、nanincludingimprovedElmannetworks，simulationresultshaveshownthattheHFElmanneuralnetworkhasdynamicmodelingcapacity．Softsensorcanrealizemodelingfortheproductcompositionoftheethylenerectifyingcolumn．Keywords：recurrentneuralnetwork；HFElmannetwork；softsensor；modeling1

6、引言结构，只需较少的神经元就可以精确地表达复杂目前大型乙烯装置普遍采用色(质)谱仪监测的动态系统，从而成为目前石化生产动态系统建产品质量，但由于色(质)谱仪存在相当的时滞，所模领域研究的热点。以很难对产品质量实现实时监测。诞生于2O世纪针对乙烯生产的实际情况，采用递归型70年代末的软测量技术因其具有响应迅速，投资Elman网络对乙烯精馏塔出口产品质量指标进低、维护保养简单等优点而成为自动检测和过程优行软测量建模。为了进一步提高Elman网络的建模性能，提出了一种新的Elman网络模型——化的有力工具。软测量建模中广泛采用

7、BP和RBF网络，但由于它们是静态网络，利用静态前馈网络对动态收稿日期：2008—08—18(修改稿)。的工业过程进行辨识，实际上是将动态时间建模基金项目：甘肃省自然科学基金资助课题(0803RJ2A026)。问题转变为静态空间建模问题，这势必会导致预作者简介：金强(1966一)，男，山东临清人，1988年毕业于兰测精度的下降。而乙烯生产过程是一个复杂的州铁道学院电信系工业电气自动化专业，曾在兰卅l石化公司从事大动态过程，为了实现对其有效建模，必须采用新乙烯改扩建工程的控制系统工作，现在中国石油四川石化有限责任的网络模型

8、。递归神经网络由于其固有的反馈公司设备检修部，从事控制系统的管理工作，已发表论文15篇。HFElman(HybridFeedbackElman)。以某石化前状态前一时刻的信息，而且还可以反映系统更为厂600kt／a乙烯生产装置为背景，研究比较了递先前时刻的信息。由此可见，HFElman网络在结归型Elman网络在动态