应用基础与工程科学学报
應用基礎與工程科學學報
응용기출여공정과학학보
JOURNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEERING
2013年
1期
185-194
,共10页
李太福%侯杰%易军%辜小花%葛继科
李太福%侯傑%易軍%辜小花%葛繼科
리태복%후걸%역군%고소화%갈계과
工业过程建模%动态演化%子空间逼近%Kalman滤波%神经网络
工業過程建模%動態縯化%子空間逼近%Kalman濾波%神經網絡
공업과정건모%동태연화%자공간핍근%Kalman려파%신경망락
复杂化工过程建模对于工艺操作变量优化、指导技术决策具有重要意义,人工神经网络是其广泛采用的建模工具.但化工过程往往是复杂非线性动态系统,而描述其过程的神经网络模型往往是一个静态映射.没有考虑也很难考虑其操作变量与内部状态变量共同对目标性能的影响,从而导致依赖静态模型的技术决策效果不稳定.将静态过程模型看成是复杂非线性动态模型在操作变量子空间上的投影模型,为保证该投影模型实时逼近理想的非线性动态模型的精度,提出用Kalman滤波实时更新神经网络模型的权值,建立基于Kalman滤波神经网络子空间逼近的非线性动态工艺演化建模方法.鉴于扩展Kalman滤波的计算复杂性和精确性,采用无迹卡尔曼滤波刷新神经网络模型的权值.最后,把该方法应用于氢氰酸(HCN)工艺过程的动态演化建模试验,结果表明,该方法高精度地跟踪了非线性动态演化化工过程.因此,基于Kalman滤波神经网络子空间逼近的建模方法适用于非线性动态工艺演化建模.
複雜化工過程建模對于工藝操作變量優化、指導技術決策具有重要意義,人工神經網絡是其廣汎採用的建模工具.但化工過程往往是複雜非線性動態繫統,而描述其過程的神經網絡模型往往是一箇靜態映射.沒有攷慮也很難攷慮其操作變量與內部狀態變量共同對目標性能的影響,從而導緻依賴靜態模型的技術決策效果不穩定.將靜態過程模型看成是複雜非線性動態模型在操作變量子空間上的投影模型,為保證該投影模型實時逼近理想的非線性動態模型的精度,提齣用Kalman濾波實時更新神經網絡模型的權值,建立基于Kalman濾波神經網絡子空間逼近的非線性動態工藝縯化建模方法.鑒于擴展Kalman濾波的計算複雜性和精確性,採用無跡卡爾曼濾波刷新神經網絡模型的權值.最後,把該方法應用于氫氰痠(HCN)工藝過程的動態縯化建模試驗,結果錶明,該方法高精度地跟蹤瞭非線性動態縯化化工過程.因此,基于Kalman濾波神經網絡子空間逼近的建模方法適用于非線性動態工藝縯化建模.
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