[發明專利]一種基于多源信息融合的最優軟測量模型生成方法及系統

有效

• 申請號: 202310314942.6
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116028757B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 湯江文;彭元輝;謝開強;薛靚;周李華;徐傳娣;楊樁;蔣麗
• 申請（專利權）人: 中國測試技術研究院
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

本發明公開了一種基于多源信息融合的最優軟測量模型生成方法及系統，屬于軟測量技術領域，該方法包括：建立某種目標指標的軟測量模型基本框架；搭建基礎模型庫；利用基礎模型庫中的基本函數按照軟測量模型的基本框架組裝成若干軟測量模型從而形成軟測量模型庫；建立觀測數據庫；將目標指標的觀測值和檢測指標值帶入軟測量模型，求取軟測量模型的權重系數；并將求取到的權重系數代回軟測量模型；將檢測指標值帶入軟測量模型庫中所有的軟測量模型得到預測值；將預測值與對應的觀測值進行比較，求取誤差最小的軟測量模型；所述誤差最小的軟測量模型為最優軟測量模型。本發明便于將軟測量方法軟件化，使得軟測量更加簡單，門檻更低。

技術領域

本發明屬于軟測量技術領域，尤其涉及一種用于最優準則下多源信息融合的軟測量數學模型的生成方法以及生成系統。

背景技術

軟測量技術的基本思想就是應用計算機技術，把測控技術與生產工藝過程的知識有機地結合起來，對于一些難以測量或者暫時不能測量而對于控制卻很重要的變量（主導變量）根據某些最優準則，選擇另外一些在工業上容易檢測且與主導變量有密切關系的輔助變量,如溫度、壓力、流量等多源變量,通過建立過程數學模型,利用多源信息融合技術及智能算法，通過軟件計算實現對主導變量的最優估計,以軟件來代替硬件(傳感器)功能。

現有軟測量技術在實施過程中對使用者能力要求較高，使用過程復雜，步驟繁瑣，難以實現大規模的推廣和使用，工程應用成本過高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于多源信息融合的最優軟測量模型生成方法及系統，便于將軟測量建模軟件化，使得軟測量模型設計更加簡單，門檻更低。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為采用一種基于多源信息融合的最優軟測量模型生成方法，包括：

建立某種目標指標的軟測量模型基本框架，所述基本框架為通過多源檢測指標以及檢測指標的權重系數來計算目標指標的預測值；

搭建基礎模型庫，所述基礎模型庫由若干基本函數組成；

利用基礎模型庫中的基本函數按照軟測量模型的基本框架組裝成若干軟測量模型從而形成軟測量模型庫；

建立觀測數據庫，所述觀測數據庫內包括多源目標指標的觀測值以及所述觀測值對應的檢測指標值；

將目標指標的觀測值和檢測指標值帶入軟測量模型，求取軟測量模型的權重系數；并將求取到的權重系數代回軟測量模型；

將檢測指標值帶入軟測量模型庫中所有的軟測量模型得到預測值；

將預測值與對應的觀測值進行比較，求取誤差最小的軟測量模型；所述誤差最小的軟測量模型為最優軟測量模型。

作為一種改進，所述軟測量模型的基本框架為

其中，為目標指標的預測值，k_0~n為權重系數，x_0~n為n+1種檢測指標。

作為一種進一步的改進，所述基本函數包括常函數、冪函數、指數函數、對數函數、三角函數和反三角函數。

作為另一種更進一步的改進，組裝軟測量模型的方法包括：

將基本函數經過有限次的有理運算及有限次的函數運算進行復合，形成一個在定義域上能有一個方程表示的函數；

令為常數項，剩余項帶入任意基本函數。

作為一種改進，對軟測量模型中的基本函數進行常數項簡化以確定常數項，且對基本函數進行線性化轉換。

作為一種改進，對檢測指標值進行線性化處理。

作為一種改進，所述求取軟測量模型的權重系數的方法包括：