化工过程动态数据校正方法研究

来源 :青岛科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lklolp000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
数据校正的基本原理是利用各种过程冗余信息对测量数据中的误差进行处理,使其满足过程内在的物料平衡、能量平衡以及其它关系式。根据操作条件的不同,数据校正可以分为稳态数据校正和动态数据校正。由于实际过程中动态变化经常发生,而且国内外对于稳态数据校正的研究已较为成熟,因此本文选择对动态数据校正方法进行研究,包括不基于过程动态模型的多项式滤波、小波滤波和基于过程动态模型的鲁棒数据校正、卡尔曼滤波。  本文在研究了上述几种方法原理的基础上,分别对这几种方法的不足进行了有效改进和完善,提高了这几种方法的数据协调性能和过失误差侦破性能。同时,为了在实际应用中选取有效的数据校正方法,本文同时对这几种方法的数据校正性能进行了对比研究。  对于多项式滤波,针对多项式滤波的拟合次数和目标函数对数据校正结果影响较大的问题,提出了根据中位数选取多项式次数和用鲁棒估计函数代替最小二乘目标函数的方法。在此基础上,提出了根据多项式滤波的预测值进行过失误差侦破的方法。数据校正实例的仿真运算结果表明改进的多项式滤波的数据校正性能有了显著的提高。  对于小波滤波中的强制去噪滤波,提出了用高频系数和低频系数的相关系数和相邻两层高频系数方差比确定强制去噪滤波的最优分解层数的方法。其中,相关系数和方差比的临界值通过总结化工数据校正实例计算结果的规律给出。在过失误差侦破方面,通过总结过失误差与校正结果之间的规律得出了强制去噪滤波的校正值与过失误差大小、分解层数的关系公式。对Aspen模拟生成的测量数据的校正结果表明,新方法提出的判断参数和关系公式可有效地用于不基于过程动态模型的数据校正。  对于鲁棒数据校正方法,提出了一种把鲁棒目标函数映射到0-1区间的方法,并通过该方法把常用的鲁棒目标函数分为三类。文中通过一个稳态数据校正实例和一个动态数据校正实例对比研究了各类目标函数的性能。仿真应用表明,同类鲁棒目标函数的数据校正结果接近。其中,第一类鲁棒函数的数据校正结果最好,第三类次之,第二类略差。  对于卡尔曼滤波,为了提高卡尔曼滤波的过失误差侦破性能,提出了将鲁棒估计用于修正测量值方差的策略,并根据等价权矩阵的计算方法给出了测量值方差的修正公式。线性实例和非线性实例的校正结果表明,本文提出的改进方法显著的提高了卡尔曼滤波的过失误差侦破性能。  为了在实际应用中选取有效的数据校正方法,文中同时对同类数据校正方法进行了对比研究。对Aspen模拟生成的测量数据的校正结果表明,改进的多项式滤波在校正结果的准确性方面好于强制去噪滤波,但其计算时间长;对连续搅拌釜仿真生成的测量数据的校正结果表明,鲁棒数据校正方法具有准确的校正结果,但本文提出的改进卡尔曼滤波的计算时间远小于鲁棒数据校正方法的计算时间。因此,实际应用时可根据具体情况选择合适的方法。
其他文献
  中草药功能性植物饮料近年来深受广大消费者喜爱,但多以产地南方的凉茶类为主,而适宜北方民族饮用的具有温补功效的暖茶类饮料较少。实验选用东北民族地区地道药材短梗五
会议
  高压热处理技术(HPTS)刺用超高压(100 ~ 1000 MPa)和热处理(50 ~80℃)协同作用,是保存食品感官营养品质的新型食品杀菌技术.以HPTS技术对枯草杆菌芽孢(Bacillus subtilis)
会议
目的:以三角叶黄连Coptis deltoidea繁育系统研究为基础,结合混合芽、匍匐茎及花粉粒的形态,探索其在开花正常情况下不能形成种子的原因和同时并存的无性繁殖特征,为恢复雅连
  本研究采用超声波辅助碱液提取的方法从米渣粉中提取米渣蛋白,考察超声波处理对米渣蛋白结构的影响.通过氨基酸组成分析、扫描电镜、原子力显微镜和傅立叶红外光谱分析测
会议
TiO2光催化剂因具有高活性、安全无毒、化学性质稳定等优点而被认为是一种极具发展前景的污水处理技术。但在实际应用中,TiO2粒子因粒径过小,导致回收繁琐,且易造成二次污染。目前,在TiO2粒子表面包覆一层SiO2层,制备具有纳米空隙结构的SiO2/void/TiO2,而后将其均匀填充到有机载体中,可以较好的解决TiO2粒子固定化和有机载体降解等问题。但是TiO2光催化剂的实际应用受到了SiO2外壳
  鱼骨中蛋白质含量丰富,生物学效价高,若在食品中添加鱼骨蛋白或其多肽,则将大大提高食品的营养价值.本研究以鳕鱼骨为研究对象,考察了提取温度、提取时间、pH值、料液比
会议
  虹鳟鱼骨营养丰富,含有大量的蛋白质、鱼油,呈味氨基酸含量高,矿物质元素组成丰富,其中钙磷比例为1.53∶1,与人体所需钙磷比例接近,等.总体上看,虹鳟鱼骨是一种营养价值
会议
炼厂芳烃抽提车间的石脑油产品分布为C3~C11,其中芳烃主要分布为C6~C9。为了提高芳烃抽提的分离效率,应对石脑油进行初步分离,将富含芳烃的部分分离出来进行抽提。本课题使用Aspen
  根据蛋白溶解性的差异,贻贝中的蛋白分为肌浆蛋白、肌原纤维蛋白和基质蛋白三种.三种蛋白在胎贝中的含量及性质报道较少,目前逐渐引起广大研究者的关注.本研究采用0.05mo
会议
铈掺杂的硅酸钇(Y_2SiO_5:Ce~3+,YSO:Ce~3+)和硅酸镥(Lu_2Si0_5:Ce~3+,LSO:Ce~3+)作为一种综合性能优异的闪烁晶体,具有高输出、高密度、高原子序数、快衰减、耐辐照、化学物理性质稳定等优点备受关注,其中又以LSO:Ce~3+的性能更加优异。但是因其生长难度大、生产成本高制约了其规模化的发展。所以通过加入一定量的价格相对低廉的钇来替换其中的昂贵的镥以及对硅酸