[發明專利]一種在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統

有效

• 申請號: 201811628007.2
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109711628B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 張澤銀;王之宇;劉興高
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發明公開了一種在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統，用于對丙烯聚合生產過程進行熔融指數預報，包括數據預處理模塊、多尺度分析模塊、預報模型模塊以及在線校正模塊。本發明對丙烯聚合生產過程的重要參數指標熔融指數進行預報，克服目前已有的預報系統測量精度不高、抗干擾能力弱的不足，引入在線校正以及自適應多尺度分析的技術手段，從而得到在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統，實現的丙烯聚合生產過程熔融指數預報系統能夠充分利用丙烯生產過程的生產數據、在線自適應地完成預報模型參數的校正，具有高的預報精度、抗干擾能力以及預報效率。

技術領域

本發明涉及一種在線預報系統，尤其涉及一種在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統。

背景技術

聚丙烯是一種熱塑性樹脂，由丙烯聚合反應制造得到，是五大通用塑料之一，與我們的日常生活密切相關。聚丙烯是丙烯最重要的下游產品，世界丙烯總產量的50％、我國丙烯產量的65％都用于聚丙烯的制造。聚丙烯是世界上產量增長最快的通用熱塑性樹脂，總量僅僅次于聚乙烯和聚氯乙烯。為使我國聚丙烯產品具有市場競爭力，開發剛性、韌性、流動性平衡好的抗沖共聚產品、無規共聚產品、BOPP和CPP薄膜料、纖維、無紡布料，及開發聚丙烯在汽車和家電領域的應用，都是今后重要的研究課題。

熔融指數是聚丙烯產品確定產品牌號的重要質量指標之一，它決定了產品的不同用途。熔融指數的測量是聚丙烯生產中產品質量控制的一個重要環節，對生產和科研，都有非常重要的作用和指導意義。

然而，熔融指數的在線分析測量目前很難做到，一方面是在線熔融指數分析儀的缺乏，另一方面是現有的在線分析儀由于經常會堵塞而測量不準甚至無法正常使用所導致的使用上的困難。因此，目前工業生產中MI的測量，主要是通過人工取樣、離線化驗分析獲得，而且一般每2-4小時只能分析一次，時間滯后大，給丙烯聚合生產的質量控制帶來了困難，成為生產中急需解決的一個瓶頸問題。聚丙烯熔融指數的在線預報系統研究，從而成為學術界和工業界的一個前沿和熱點。

發明內容

為了克服目前已有的丙烯聚合生產過程預報系統預報精度不高、抗干擾能力弱的不足，本發明的目的在于提供一種在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統，能夠充分利用數據多尺度信息、自適應地實現模型自動在線校正，預報精度高、抗干擾能力強、預報效率高。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種在線校正的丙烯聚合生產過程自適應多尺度預報系統，用于對丙烯聚合生產過程進行熔融指數預報，包括數據預處理模塊、多尺度分析模塊、預報模型模塊以及在線校正模塊。

進一步地，所述數據預處理模塊的輸入為丙烯聚合生產過程的9個變量由于每個變量都有不同的單位，為了防止不同的量綱引起數據量級之間的誤差，先對所有數據進行標準化處理，標準化公式如下：

其中，mean為各變量的算術平均值，std為各變量的標準差，為輸入變量的值，下標r為第r次檢測、s為第s維變量，x_rs為標準化后輸入變量的值作為輸入數據。標準化后的數據為S＝{x_r1,x_r2,...,x_r9}。

進一步地，所述自適應多尺度分析模塊將輸入數據進行自適應多尺度分析處理，不需要預先分析和研究，自適應地以將輸入數據序列分解為內涵模態分量，以獲取高頻和低頻等多尺度下的數據信息：

(1)從i＝1開始，進行第i個內涵模態h_i的篩選，識別熔融指數數據序列MI(t)中的所有局部極值，將所有局部最大值通過三次樣條插值作為上包絡線m_Ui，再將所有局部最小值通過三次樣條插值作為下包絡線m_Li；

(2)提取第i個分量h_i如下：