[發明專利]一種聚丙烯熔融指數在線動態預報方法

有效

• 申請號: 201210051707.6
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102663220A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 何德峰;俞立;宋秀蘭
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

1.一種聚丙烯熔融指數在線動態預報方法，所述預報方法包括如下步驟：

1)、建立聚丙烯熔融指數Q階離散形式的參數模型結構，參見式(1)：

其中，正整數(Q是模型式(1)的階次；b₀(k)為未知參數，由本步驟第3)步辨識計算得到；y(k)為第k時刻聚丙烯熔融指數；u₁(k-d)和u₂(k-d)分別表示第k-d時刻聚合裝置1#管的氫氣輸入量與丙烯輸入量之比和聚合反應溫度；u₃(k-d)和u₄(k-d)分別表示第k-d時刻聚合裝置2#管的氫氣輸入量與丙烯輸入量之比和聚合反應溫度；d為聚合物平均反應停留時間；e(k)表示第k時刻均值為0的不相關隨機噪聲；系數A(q^-1)和B_ij...jt(q^-1)是m階多項式，標號i＝1，...，4；j＝1，...，i；...；t＝1，...，s；系數C(q^-1)是n階多項式。多項式A(q^-1)、B_ij...t(q^-1)和C(q^-1)參見式(2)：

A(q^-1)＝a₁(k)q^-1+…+a_m(k)q^-m

B_ij...t(q^-1)＝b_ij...t，1(k)q^-1+…+b_ij...t，m(k)q^-m????(2)

C(q^-1)＝1+c₁(k)q^-1+…+c_n(k)q^-n

式中，q^-1表示時延算子符號；系數a₁(k)，...a_m(k)，c₁(k)，...，c_n(k)，b_ij...t，1(k)，...，b_ij...t，m(k)，(i＝1，...，4；j＝1，...，i；...；t＝1，...，s)為模型式(1)在第k時刻的未知參數，由本步驟第3)步在線辨識計算得到。

2)、對操作參數的數據作歸一化處理，參見式(3)：

u′=u-uluh-ul---(3)]]>

其中，u′為歸一化后的值；u_h和u_l分別表示該操作參數的變化上限和下限，是通過對操作數據統計分析得到。

3)、運用漸消記憶增廣最小二乘算法遞推辨識熔融指數模型式(1)在第k時刻的參數b₀(k)，a₁(k)，...a_m(k)，c₁(k)，...，c_n(k)，b_ij...t，1(k)，...，b_ij...t，m(k)，(i＝1，...，4；j＝1，...，i；..；t＝1，...，s)，其算法參見式(4)：

θ(k)＝θ(k-1)+K(k)[y(k)-h(k)^Tθ(k-1)]，

K(k)=P(k-1)h(k)h(k)TP(k-1)h(k)+λ,---(4)]]>

P(k)=1λ[I-K(k)h(k)T]P(k-1).]]>

其中，λ∈(0，1]為遺忘因子；θ(k)為第k時刻模型式(1)的辨識參數向量；K(k)表示第k時刻校正系數矩陣；P(k)表示第k時刻記憶系數矩陣；h(k)表示第k時刻過程參量的歷史數據向量。θ(k)和h(k)表達式分別如下：

θ(k)^T＝[b₀(k)，b_1，1(k)，…，b_1，m(k)，…，b_ij...t，1(k)，…，b_ij...t，m(k)，

a₁(k)，…，a_m(k)，c₁(k)，…，c_n(k)]，

h(k)T=[1,u1(k-d-1),···,u1(k-d-m),···,]]>

uij...t(k-d-1),···,uij...t(k-d-m),]]>

y(k-1),···,y(k-m),e^(k-1),···,e^(k-n)],]]>

e^(k)=y(k)-h(k)Tθ(k)]]>

其中，符號“T”表示向量的轉置；表示第s時刻的隨機噪聲的估計，s＝k，k-1，...，k-n；變量u_ij...t(k-d-l)＝u_i(k-d-l)u_j(k-d-l)…u_t(k-d-l)，l＝1，..，m。

4)、在線測量丙烯輸入量、氫氣輸入量和聚合反應溫度，并計算氫氣輸入量和丙烯輸入量之比，再根據在線辨識的參數θ和熔融指數預報模型式(1)，在線動態預報聚丙烯生產裝置中產品的熔融指數值。

熔融指數在線預報器在每次實驗室化驗結束后自動啟動模型式(1)參數更新程序，繼而根據最新的模型參數，在每個采樣時刻在線測量計算氫氣輸入量和丙烯輸入量之比和聚合反應溫度，利用模型式(1)在線預報聚丙烯產品中的熔融指數。周而復始，實現聚丙烯生產過程中熔融指數的在線動態預報。