基于统计法的软测量建模研究

对比了机理法、统计法、机理统计混合法三种软测量建模方案,通过研究基于统计法的软测量建模方法及类型,提出了一种通用的软测量模型架构及其模型参数的整定方法.并以实际的苯乙烯精馏过程中的质量参数AMS浓度估计为实例,研究了预测偏差及过拟合问题,采用Kalman滤波对模型进行了更新,改善了模型预测效果,证明了算法的有效性,为后...     

结合KICA的软测量建模方法及其在间歇过程的应用

针对间歇过程的建模问题,提出一种结合核独立成分分析（KIcA）和稀疏核学习的软测量建模方法。首先将KICA应用于建模样本集,在高维空间提取输入变量的信息,以降低过程变量的相关性,再用稀疏核学习建立软测量模型。以估计链激酶流加发酵过程的活性菌体质量分数和链激酶质量分数为例,将基于KICA信息提取的稀疏核学习方法用于间歇过程的软测量建模。仿真结果表明,KICA信息提取能力优于传统ICA或核主元分析等其他方法,所提出的建模方法预报精度更高。     

基于支持向量机的裂解炉燃料气热值软测量

针对裂解炉出口温度前馈控制需要快速准确的燃料气热值,提出一种基于支持向量机(Support Vector Machine)的燃料气热值软测量建模方法。该方法通过支持向量机算法确定模型的结构,然后运用交叉验证法确定模型的最优参数。分析了裂解炉燃料气热值的影响因素,并用支持向量机算法建立裂解炉燃料气热值软测量模型。利用某厂的裂解炉燃料气热值数据,对文中所提方法进行仿真研究。仿真结果表明:该方法能够准确地预测出燃料气热值,具有较高的热值预测精度,适于燃料气系统的热值建模。     

加氢裂化分馏塔航空煤油干点软测量

基于BP网络、RBF网络、PLS算法建立了加氢裂化分馏塔航空煤油干点软测量模型。在此基础上开发了BP-RBF-PLS的航空煤油干点软测量混合模型。在工业装置上投入运行,精度较高,为实现先进控制创造了条件。     

基于T-S模糊神经网络的烟道气驱建模

对于油藏注采的优化,通常采用油藏数值模拟软件(CMG、VIP和Eclipse)对分别给定的不同开采方案进行油藏数值模拟,然后选择相对较好的开发方案。针对烟道气驱机理模型复杂、涉及许多高阶耦合偏微分方程组、难于差分求解和优化的问题,提出了一种基于混合螺旋优化算法(HSO)和T-S模型的模糊神经网络建模方法。该方法通过混合螺旋优化算法优化神经网络的权重参数以及高斯隶属度函数的中心和宽度参数,提高了模型精度。利用该方法建立烟道气驱的辨识模型,通过数值仿真计算验证了该建模方法在建立烟道气驱模型上的准确性和可靠性。     

基于严格机理模型的精馏塔软测量技术的开发

开发了精馏塔的严格机理模型,用三对角矩阵算法对模型进行求解,采用BWRS状态方程计算泡点、露点和相平衡常数等热力学及物性参数,利用有机回归K技术在保证模型精度的同时大大提高了运算速度。以具有代表性的乙烯精馏塔作为模型验证对象,验证结果表明,所建立的严格机理模型可用于实际工业过程;将基于严格机理模型的精馏塔软测量技术用于气分装置中的脱丙烷塔和丙烯精馏塔,对温度和组成进行软测量,温度和组成的计算值与测量值吻合;基于严格机理模型的精馏塔软测量的精确度和可靠性能完全满足实际应用的需要。     

基于核函数的非线性校正算法在原油快评中的应用

为了快速准确地测量原油的密度、酸值和硫质量分数等重要性质,采用红外光谱技术结合非线性化学计量学定量校正算法建立校正模型。结果表明,分别使用最小二乘支持向量机算法(LSSVM)和核偏最小二乘(KPLS)两种基于核函数的非线性校正算法建模预测原油密度、酸值和硫质量分数的预测标准偏差分别为00065 g/cm3、019 mgKOH/g和038%以及00089 g/cm3、023 mgKOH/g和040%,预测结果的重复性与再现性等同或优于标准方法。与经典偏最小二乘(PLS)方法相比,KPLS算法准确性更高,而LSSVM具有更快的训练速率、更小的测量偏差等优点。     

基于模糊神经网络的甲醇合成塔转化率软测量模型

以某甲醇合成塔为研究对象,综合考虑甲醇生产过程各因素对甲醇转化率的影响,采用模糊神经网络技术,建立了甲醇转化率的软测量模型。为了提高模糊神经网络建模的精度,提出了一种改进的差分进化算法优化模糊神经网络的参数,从而获得了具有较高精度的软测量模型。以某甲醇合成塔的实际运行数据为样本进行甲醇转化率的软测量建模,结果表明该模型具有较高的精度,能够实现甲醇转化率的实时监测。     

带时延估计的时间差分PLS软测量建模方法

针对实际工业过程中普遍存在的非线性和时延,提出一种带时延估计的时间差分偏最小二乘PLS软测量建模方法。该方法将过程变量的差分值作为训练样本建立PLS模型,在充分保留PLS的优点的同时,降低过程非线性对建模精度的影响。另外,基于差分进化算法估计时延,得到了时延估计的全局最优解,有助于进一步提高模型精度。针对常压塔常二线干点的建模结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于多元模型融合和时延变量选择的动态软测量方法

针对工业过程软测量中存在的时延、非线性导致预测精度低的问题,提出了一种基于多元模型融合和时延变量选择的动态软测量方法。首先,引入时延变量选择策略,根据信息熵定义联合互信息评价指标,通过螺旋优化算法获取互信息最大条件下的最佳时延变量和历史数据长度。其次,提出了多元模型融合策略,综合高斯模型和正则极限学习机的长处,通过两种模型动态交叉融合对工业过程参数进行预测。最后,针对实际脱丁烷塔装置,分别采用偏最小二乘、最小二乘支持向量机、本文选用方法进行软测量。应用结果表明:文中所述的方法具有很好的预测精度和鲁棒性。     

Microwave moisture meter for in-shell peanut kernels

A microwave moisture meter built with off-the-shelf components was developed, calibrated and tested in the laboratory and in the field for nondestructive and instantaneous in-shell peanut kernel moisture content determination from dielectric properties measurements on unshelled peanut pod samples. The meter operates at a single frequency of 5.8 GHz and uses free-space transmission measurement principles for determining the dielectric properties of the peanut pods. From these properties, a dielectric-based algorithm provides peanut kernel moisture content from measurements on pods. Field tests at a peanut buying station showed that moisture content of peanut kernels can be determined with a standard error of performance of 0.82% when compared to the official moisture meter which required the pods to be shelled before kernel moisture content can be determined. When performance of both the microwave moisture meter and the official meter were compared to the oven-drying standard method, values of the standard errors of performance were 0.53% for the microwave moisture meter and 0.87% for the official moisture meter.     

基于正则化局部自适应核回归的单点高密度地震资料随机噪声压制方法

单点高密度地震资料的波场信息丰富,但同时存在信噪比较低、有效信号严重混杂在噪声中的问题。经典核回归法可以在地震数据中同相轴连续的区域获得近似最佳的滤波效果,但在同相轴突变区域容易造成边缘模糊。为了更有效地处理地震数据,研究了正则化局部自适应核回归（RLASKR）方法进行随机噪声压制。传统核回归法将空间距离作为唯一的回归函数影响因素,而正则化局部自适应核回归方法综合考虑了空间距离和灰度距离,核函数的形状随着不同区域数据样本的特征而变化,因此地震记录中的同相轴边缘信息能够有效地保存下来。模型记录和实际地震数据测试都显示出该方法的灵活性和有效性,验证了该方法在振幅保真和噪声压制方面比传统核回归法有着更好的效果。     

基于正则化局部自适应核回归的单点高密度地震资料随机噪声压制方法

单点高密度地震资料的波场信息丰富,但同时存在信噪比较低、有效信号严重混杂在噪声中的问题。经典核回归法可以在地震数据中同相轴连续的区域获得近似最佳的滤波效果,但在同相轴突变区域容易造成边缘模糊。为了更有效地处理地震数据,研究了正则化局部自适应核回归（RLASKR）方法进行随机噪声压制。传统核回归法将空间距离作为唯一的回归函数影响因素,而正则化局部自适应核回归方法综合考虑了空间距离和灰度距离,核函数的形状随着不同区域数据样本的特征而变化,因此地震记录中的同相轴边缘信息能够有效地保存下来。模型记录和实际地震数据测试都显示出该方法的灵活性和有效性,验证了该方法在振幅保真和噪声压制方面比传统核回归法有着更好的效果。     

Detection of Fusarium head blight contamination in wheat kernels by multivariate imaging

The objective of this study was to evaluate the safety quality of wheat kernels and more specifically the infection of wheat by Fusarium culmorum. We have developed a new non-destructive methodology based on multispectral imaging and chemometrics to detect wheat contamination. This method has been applied to evaluate the tolerance to Fusarium Head Blight (FHB) on six accessions of durum wheat. Two of the accessions are parental lines, one susceptible and one resistant to Fusarium, and the other four are their offspring lines.Multispectral images of dorsal and ventral sides of all kernels were acquired with an in-house imaging system and processed with chemometrical tools, including principal component analysis (PCA) and multiple linear regression (MLR). According to the quantitative PCR (qPCR) results, PCA was able to detect infested kernels and to identify affected areas with kernels. Moreover, regression analysis of the images allowed the degree of contamination for each pixel to be estimated, and thus mapping of contamination for each kernel.     

应用相控正演模拟方法精细描述河流相储层——秦皇岛32-6油田北区实例

基于已有的河流相砂体发育模式,本文应用相控正演模拟法对大井距条件下秦皇岛32-6油田北区(NmⅡ-4小层)河流相砂体(的叠置关系)进行了精细描述。在此过程中,明确了河流相砂体可识别条件,建立了单河道砂体边界识别标志正演概念模型,总结了单河道砂体边界识别标志正演响应波形特征,最终识别出单河道和单一点砂坝边界。研究结果表明:在该区目的层段地震波主频近60Hz条件下,应用相控正演模拟法能在较大井距间时准确识别出单河道和单一点砂坝边界,提高了大井距条件下河流相砂体构型分析精度。     

超临界CO2下麻疯树籽制备生物柴油及无毒籽粕

以麻疯树种仁为原料,在超临界CO2(Super critical CO2,SC-CO2)中一步法制备生物柴油和无毒籽粕,考察了麻疯树种仁粒径大小、含水量对反应产物中脂肪酸甲酯(FAME)质量分数和籽粕中佛波酯(PE)质量分数的影响;对反应过程中的反应压力、反应温度、反应时间、醇/油摩尔比(n(Methanol)/n(Oil))进行了单因素和正交实验的考察。实验得到的最佳反应条件是种仁粒径粉碎至60目、水质量分数2.11%左右,反应压力15 MPa,反应温度80℃,反应150min,醇/油摩尔比30。在此条件下,反应产物中FAME质量分数达到95%,籽粕中残留PE质量分数为0.06mg/g,达到无毒标准。     

地质条件约束下的储层建模方法与应用研究——以镇泾油田长6油层组为例

采用地质约束的相控建模是提高储层建模精度的核心所在。以镇泾油田长6油层组为例,说明了这一研究的基本思路与步骤,包括等时地层格架的搭建与对比,沉积模式分析,随机模拟方法的优选与改进,定量地质知识库的建立以及储层三维随机建模。研究结果表明,与常规方法相比,这种建模思路,促进了地质沉积模式向三维建模的定量化应用,建模结果更符合地下地质体的实际情况。     

基于节点有限元与矢量有限元的可控源电磁三维正演对比

基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了解两种方法在三维电磁正演中的实际应用效果,开展了两种方法的对比试验。首先从边值问题的建立进行讨论,之后分别通过一个水平层状介质模型和单一低阻体模型对两种方法的正演结果及效率进行比较。实际模拟结果表明：同等条件下,矢量有限元法计算精度更高,但其计算速度较节点有限元法约慢一半。