基于局部独立成分概率分析的聚丙烯熔融指数软测量方法

摘要

本发明公开了一种基于局部独立成分概率分析的聚丙烯熔融指数软测量方法。该方法首先选取影响熔融指数变化的关键变量作为输入变量，以实验室分析所得的熔融指数值作为输出变量。将聚丙烯生产过程的数据划分为若干的操作工况，对每一个工况数据分别进行独立成分分析，建立相应的独立成分分析模型。然后，通过贝叶斯概率分析方法对不同工况下的信息进行集成和综合，实现对聚丙烯生产过程熔融指数的在线软测量。相比目前的其它方法，本发明不仅可以大大提高聚丙烯生产过程熔融指数的预测精度，改善产品质量，而且在很大程度上改善了软测量方法对过程知识的依赖性，增强了操作员对过程的理解。

主权项

一种基于局部独立成分概率分析的聚丙烯熔融指数软测量方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）在各个操作工况下，通过集散控制系统和实时数据库系统收集聚丙烯生产过程关键变量的数据：X={x_i∈R^m}_i=1,2,L,n，其中，n为样本个数，m为关键变量个数，R为实数集；分别将这些数据存入历史数据库，并选取部分数据作为建模用样本；（2）通过离线实验室分析获取历史数据库中用于建模的样本所对应的熔融指数值，作为软测量模型的输出y∈Rⁿ；（3）将历时数据集划分为多个操作工况子数据集，即X=[X₁;X₂;…,X_C]，C为聚丙烯生产过程操作工况的个数；（4）分别对关键变量和输出变量进行预处理和归一化，使得各个过程关键变量和熔融指数的均值为零，方差为1，得到新的数据矩阵；（5）针对归一化之后的各个操作工况数据，将过程的关键变量作为软测量模型的输入，熔融指数数据矩阵作为软测量模型的输出，建立局部独立成分分析软测量模型，将该模型参数存入数据库中备用；（6）收集新的过程数据，并对其进行预处理和归一化；（7）将归一化之后的新数据分别输入到各个独立成分分析模型中，计算该实时数据对应的局部熔融指数值；（8）通过贝叶斯推理方法计算当前数据在各个操作工况下的后验概率值，并以概率权重对各个子工况模型得到的结果进行集成和综合，得到最终的熔融指数软测量结果。