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在流程工业的生产中,存在一些过程参数,由于技术或经济的原因,这些过程参数无法直接在线测量,或测量不准确,但这些过程参数对保证产品质量起到至关重要的作用。为实现对这些过程参数的实时监测,软测量技术应运而生。近年来,软测量技术已成为过程控制领域的研究热点,得到了国内外专家学者广泛关注,在实际生产中的应用也越来越频繁。 本文针对软测量技术在实际流程工业中的应用问题,以软测量建模方法为核心,结合计算机技术、自动化技术,设计了一套基于PLS改进算法的软测量系统,该系统根据功能和任务分为软测量建模模块和软测量辅助模块,并分别对各模块进行深入的研究和实现。主要内容包括:⑴在研究目前软测量系统的结构和性能的基础上,进行改进和扩展,提出了一种改进的软测量系统架构。基于该架构的软测量系统能够更好的适应于流程工业的应用。⑵研究和实现了软测量系统中的辅助模块。该模块的主要功能为:首先,建模数据的采集、预处理。针对流程工业数据的连续性、不稳定性、存储异构性等特性,使用计算机技术完成了不同类型建模数据的自动化采集;由于数据存在随机误差、时序不匹配等问题,对采集的原始数据进行预处理,得到可靠的建模样本。其次,数据的存储与展示。提出了一种新的数据表结构设计方案,提高了数据存储性能;同时利用Matlab技术和Excel,设计了软测量系统的展示平台。⑶研究和实现了软测量系统中的软测量建模模块。针对基于偏最小二乘(PLS)的软测量模型预测精度低、泛化能力弱等问题,对建模算法进行改进,将局部加权与PLS进行结合,同时改进局部加权的定义方法,提出了基于改进的局部加权偏最小二乘(ILW-PLS)的建模方法。⑷研究了软测量技术在实际流程工业中的应用问题。以炼油过程加氢裂化工艺流程为背景,介绍了本课题提出的基于PLS改进算法的软测量系统的应用情况。