检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2013年第5期64卷 1683-1695页

作者：许锋汪晔晔罗雄麟中国石油大学自动化研究所北京102249

与常规的输出校正软仪表不同,催化裂化装置软仪表的主导变量完全不可测,只能通过辅助变量进行在线校正,因此利用状态观测器构造催化裂化装置软仪表。催化裂化装置为指数1型广义非线性系统,理论分析证明,如果指数1型广义非线性系统在工... 详细信息

与常规的输出校正软仪表不同,催化裂化装置软仪表的主导变量完全不可测,只能通过辅助变量进行在线校正,因此利用状态观测器构造催化裂化装置软仪表。催化裂化装置为指数1型广义非线性系统,理论分析证明,如果指数1型广义非线性系统在工作点线性化得到的广义线性变参数系统能检测,则可以通过线性化系统的在线极点配置来选取合适的状态观测器反馈增益阵,以确保广义状态观测器存在并在较大范围内是稳定的,从而保证软仪表对主导变量的在线估计值可以收敛于理论值。仿真结果表明,即使催化剂循环量为不可测输入变量,将其扩展为状态变量后,利用提升管反应器出口温度作为辅助变量进行在线校正,即可构成催化裂化装置软仪表完成对油品产率、催化剂循环量等不可测变量的在线估计,估计值能够稳定收敛到理论值并具有较好的动态性能。

关键词：软仪表状态观测器广义非线性系统催化裂化装置

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基于自适应EKF算法的输出融合软仪表设计

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化工学报 2010年第10期61卷 2627-2635页

作者：吴瑶罗雄麟中国石油大学(北京)自动化研究所北京102249

在化工过程中,作为观测关键质量参数的重要手段,软仪表技术受到了广泛的关注。目前,关于软仪表的研究主要集中在建模技术上。然而,化工过程复杂多样,仅使用软测量模型进行质量变量的估计易出现预估效果不稳定、随机偏差大等现象。为此,... 详细信息

在化工过程中,作为观测关键质量参数的重要手段,软仪表技术受到了广泛的关注。目前,关于软仪表的研究主要集中在建模技术上。然而,化工过程复杂多样,仅使用软测量模型进行质量变量的估计易出现预估效果不稳定、随机偏差大等现象。为此,文献提出了一系列的改进算法,但仍存在计算复杂、算法抗干扰能力差等问题。本文提出一种基于自适应扩展Kalman滤波(EKF)的输出融合软仪表设计方法,利用Kalman滤波算法对软测量模型预估数据和现场观测进行数据融合,校正软测量模型预估偏差;并在输出融合软仪表背景下,设计了一种含衰减因子的观测噪声统计估计器,将其与滤波算法相结合,构成自适应EKF算法,以提高融合软仪表的输出精度及抗干扰性能。通过仿真实验对所提出的算法进行了全面分析,并将该算法应用于小型实验装置,验证了算法的实用性及有效性。

关键词：软仪表数据融合扩展Kalman滤波噪声统计估计器自适应

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基于稀疏高斯过程的热力参数软仪表

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中国电机工程学报 2005年第8期25卷 130-133页

作者：熊志化杨海滨吴云峰邵惠鹤上海交通大学自动化所上海市徐汇区200030 浙江镇海发电有限责任公司浙江省宁波市315208 北京和利时系统工程股份有限公司北京市海淀区100096

高斯过程一种具有概率意义的核学习机,在不损失性能的条件下,与其它核方法相比,有着其容易实现的优点。针对火电厂热力参数失效、优化运行的问题,提出了基于稀疏高斯过程的软仪表,它基于Bayes 在线学习算法,通过构造序列的相关子样本来... 详细信息

高斯过程一种具有概率意义的核学习机,在不损失性能的条件下,与其它核方法相比,有着其容易实现的优点。针对火电厂热力参数失效、优化运行的问题,提出了基于稀疏高斯过程的软仪表,它基于Bayes 在线学习算法,通过构造序列的相关子样本来给出高斯过程的预测输出。通过利用参数化和再生核Hilbert 空间范数的投影技巧,可以得到优化后的参数和后验过程的稀疏高斯逼近。建立这样的热力参数软仪表对于电厂的经济性监测和优化运行有着重大意义。

关键词：高斯过程热力参数软仪表稀疏 Hilbert空间在线学习算法优化运行 Bayes 预测输出构造序列学习机核方法火电厂再生核参数化经济性投影

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基于工程应用观点的软仪表开发策略

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化工自动化及仪表 1996年第6期23卷 34-36页

作者：张明君皮道映孙优贤渐江大学工业控制技术研究所

软仪表至今尚缺乏系统的开发思路。本文根据现代设计方法学的理论，从工程应用的角度探讨了软仪表的开发策略，给出了软仪表的开发步骤及内容，指出了开发中应注意的问题。该策略能提高软仪表的开发效率，减少实施中的盲目性，现已成功... 详细信息

软仪表至今尚缺乏系统的开发思路。本文根据现代设计方法学的理论，从工程应用的角度探讨了软仪表的开发策略，给出了软仪表的开发步骤及内容，指出了开发中应注意的问题。该策略能提高软仪表的开发效率，减少实施中的盲目性，现已成功地运用到某纸机低定量纸张水分的软测量实践中。

关键词：软仪表测量技术仪表

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软仪表技术发展中的问题

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自动化仪表 2003年第3期24卷 9-14页

作者：陈玲聪袁璞石油大学自动化研究所北京100083

以石油、化工生产为背景 ,在综合介绍软仪表技术的理论研究和实际应用现状的基础上 ,认为软仪表作为由可测变量来计算不可测变量的一般方法和技术 ,是一门需要长期发展的技术 ;指出可计算性和实时性是建立软仪表的两个基本问题 ;基于动... 详细信息

以石油、化工生产为背景 ,在综合介绍软仪表技术的理论研究和实际应用现状的基础上 ,认为软仪表作为由可测变量来计算不可测变量的一般方法和技术 ,是一门需要长期发展的技术 ;指出可计算性和实时性是建立软仪表的两个基本问题 ;基于动态机理模型 ,用观测器方法建立的软仪表 ,可以较好地适应过程这两个基本要求 ,是发展方向。

关键词：软仪表仪表技术控制不可测变量观测器技术发展

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软仪表技术及其工业应用

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仪表技术与传感器 1999年第1期 32-34,39页

作者：骆晨钟邵惠鹤上海交通大学自动化系

】介绍了过程工业中方兴未艾的软仪表技术。给出了构造软仪表的一般理论及方法，讨论了软仪表在工业控制应用中的相关问题，并通过应用实例表明软仪表在复杂过程变量检测及控制方面有重要的应用价值。

关键词：软仪表软测量过程建模推断控制仪表

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精馏塔顶馏分油终馏点软仪表建模探讨

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炼油技术与工程 2018年第7期48卷 54-57页

作者：吴建军匡华清中国石油化工集团公司北京市100728 石化盈科信息技术有限公司北京市100007

在对炼油装置中精馏塔顶气相穹室内气相物质状态分析的基础上,依据理想气体状态方程、道尔顿分压定律、石油馏分平均相对分子质量与馏分油中平均沸点的关系,建立了精馏塔塔顶馏分油终馏点软仪表的一种三输入模型并确定了各模型系数的正... 详细信息

在对炼油装置中精馏塔顶气相穹室内气相物质状态分析的基础上,依据理想气体状态方程、道尔顿分压定律、石油馏分平均相对分子质量与馏分油中平均沸点的关系,建立了精馏塔塔顶馏分油终馏点软仪表的一种三输入模型并确定了各模型系数的正负。该模型可实现石脑油或粗汽油终馏点的在线实时预测,为常压塔、裂化分馏塔先进控制技术应用提供了关键控制指标的实时在线测量。通过对某公司4套装置的石脑油或粗汽油终馏点软仪表预测结果及预测偏差柱状图分析可知,预测曲线的趋势与化验数值变化趋势一致,大多数样本的预测偏差能控制在2.5℃以内。目前还存在在线分析仪存在投资较大、故障率较高、维护强度大的缺点,应不断地探索建立更加准确、可靠的软仪表模型。

关键词：精馏塔塔顶馏分油终馏点软仪表模型工业应用

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基于输出融合的多率系统软仪表设计与分析

基于输出融合的多率系统软仪表设计与分析

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作者：吴瑶中国石油大学(北京)

学位级别：博士

多率现象在过程工业，特别是化工过程中普遍存在。由于技术、资金或环境等条件的限制，过程数据的采集常呈现出多频率的特性，采用常规的单率控制策略无法快速抑制来自输入信号、过程动态等方面的干扰，将引发控制性能下降、产品质量恶... 详细信息

多率现象在过程工业，特别是化工过程中普遍存在。由于技术、资金或环境等条件的限制，过程数据的采集常呈现出多频率的特性，采用常规的单率控制策略无法快速抑制来自输入信号、过程动态等方面的干扰，将引发控制性能下降、产品质量恶化等问题，直接影响企业的生产效益以及安全生产。因此，对于这类多率采样系统，进行专门的多率过程监测、状态估计以及控制技术的研究具有较高的理论价值与实际应用意义。软测量技术作为对难以测量的关键质量变量快速观测的有效手段，是多率系统研究中的重要组成部分，受到了研究者的广泛关注。近年来，软测量技术的研究十分活跃，但极少针对系统的多率采样特性开展专门的研究，导致多率采样数据中蕴含的大量动态信息及冗余信息难以有效地提取与利用。因此，本文提出结合多率系统的特点进行软仪表的设计。　　软测量模型是软仪表的核心，本文根据数据多率的特点，首先提出了一类动态神经网络建模方法，设计指数动态加权单元，对多率数据进行预处理，提取动态时间信息用于神经网络的训练，建立动态加权神经网络模型;并针对动态加权建模在快慢采样频率比增大时性能下降的问题，引入插值的思想，设计插值动态神经网络建模法，改善常规动态加权建模的效率与性能。通过仿真实验对两种建模方法进行了对比与分析，指出动态建模方法能够有效提高多率系统下的建模效果。　　尽管多率动态建模方法有利于提高模型的预估能力，但是由于化工过程复杂多样，无论何种建模方法均不可避免地存在局限性，仅使用软测量模型进行质量变量的估计易出现预估效果不稳定、随机偏差等现象。因此，软仪表的在线校正对于保证输出的准确性与可靠性十分必要。然而，目前软测量校正技术并没有受到足够的重视，现场应用的理论水平较低并存在许多问题。为此，针对多率系统下的输出校正技术进行了深入探索，提出了一种输出融合软仪表的设计思想，在已建的软测量模型的基础上，设计基于Kalman滤波的多率数据融合算法，对慢速的现场观测数据与软测量模型预估数据进行综合，以克服噪声、建模方法等因素的影响，提取冗余信息改善软仪表的整体输出性能。通过软件仿真与小型实验装置对输出融合软仪表的有效性进行了验证，并详细分析了影响算法性能与应用的重要因素。结果表明输出融合软仪表能够有效地融合多率数据，克服软测量模型的不稳定偏差，具有估计精度改善、稳定性提高的能力，但是也受到模型失配、采样频率等因素的影响与限制。为此，进一步提出了自适应输出融合软仪表的设计方法，针对数据噪声以及滤波算法的特点，设计了一种含遗忘因子的自适应观测噪声统计估计器，对不规则噪声进行在线估计，用于Kalman滤波过程，以提高融合软仪表的抗干扰性能。采用仿真实验对自适应输出融合算法进行了全面分析，并将其应用于小型实验装置，证明改进后的自适应输出融合软仪表能够克服由于噪声假设不当而引发的性能下降问题，具有更强的准确性、鲁棒性与实用性。　　在输出融合软仪表中，多率Kalman滤波算法的性能对于数据融合的效率十分关键。通过误差分析的方法，对多率Kalman滤波算法在模型失配下的稳定性，即鲁棒性进行了研究。首先，在基本假设条件下，对滤波误差表征参数“滤波偏差比”公式进行了推导，给出了多率Kalman滤波稳定/发散的基本判定方法。进而针对一类典型系统详细分析了模型失配、采样频率等参数对滤波稳定情况的影响，提出了滤波稳定与发散的判据，并通过仿真实例对各定理及推论进行了验证及典型应用，说明了结论的正确性以及所提出的鲁棒性分析方法对于算法的实际应用具有指导意义。

关键词：多率系统输出融合软仪表设计方法

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乙烯精馏塔软仪表与先进控制工程实践

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化工自动化及仪表 2002年第1期29卷 13-19页

作者：罗雄麟左信陈常恒青红英石油大学自动化研究所北京昌平102249

以乙烯装置乙烯精馏塔现有的常规控制为基础 ,提出乙烯精馏塔先进控制策略 ,通过化工机理分析 ,建立用于预测控制的动态机理数学模型 ,并线性化简化为状态空间模型和质量控制软仪表。塔顶侧线乙烯产品纯度和塔底馏出物乙烯浓度两个机理... 详细信息

以乙烯装置乙烯精馏塔现有的常规控制为基础 ,提出乙烯精馏塔先进控制策略 ,通过化工机理分析 ,建立用于预测控制的动态机理数学模型 ,并线性化简化为状态空间模型和质量控制软仪表。塔顶侧线乙烯产品纯度和塔底馏出物乙烯浓度两个机理软仪表工业实施效果良好 ,其中乙烯产品纯度软仪表采用在线色谱分析数据实时校正。预测控制器控制塔顶产品纯度 (给定点控制 )和塔底循环乙烷浓度 (约束控制 ) ,操纵变量为塔顶侧线采出量和塔底再沸器加热蒸汽量。仿真实验表明预测控制器的有效性。状态反馈预测控制器用于工业装置 ,效果良好 ,可以实现塔顶侧线产品的“卡边控制”

关键词：过程控制预测控制软仪表数学模型机理乙烯精馏塔

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热力参数软仪表在电厂热工过程中的应用

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武汉大学学报（工学版） 2005年第2期38卷 99-101页

作者：熊志化杨辰邵惠鹤潘笑上海交通大学自动化系上海200030 武汉大学动力与机械学院湖北武汉430072

针对火电厂热力参数失效、优化运行的问题,提出了基于支持向量机的软仪表.仿真表明,支持向量机方法与较为典型的RBF神经网络相比有着明显的优势,这样的热力参数软仪表的建立对于电厂的经济运行有着重大的意义.

关键词：支持向量机径向基神经网络热工过程软仪表经济性监测

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