软测量技术

摘要： 为节约半主动悬架电气架构和电子控制单元(ECU)的开发流程,提出一种新的半主动悬架传感器布置方案,并给出最佳惯性测量单元(IMU)安装位置.建立通过IMU信号解算4个簧上位置加速度的精确与完备公式,选择合适的角转动次序和参考系来保证解算方法的正确性;利用最优化理论及偏导数方法结合不同的悬架权重研究传感器安装位置对软测量精度的影响,并给出了有约束条件下的最优安装位置.实验结果表明:新提出的传感器布置方案及运动学解算方法可以很好地预测4个簧上位置处的垂向加速度,并具有较高的稳定性,但是安装在不同位置处的解算精度差异较大;通过最优化理论得出的有约束最佳安装理论位置的实验结果与理论符合(均方根误差约为0.6 m·s-2),相比于其他安装位置,最佳安装位置处的实验结果对不同工况均具有较高的稳定性及测量精度;相比于水平安装位置,IMU的垂向位置对最终的解算结果和精度有较大的影响.采用数形结合思想给出了一个IMU安装位置误差等值椭球面,用该椭球面可以较为清楚直观地对安装位置进行分析.

摘要： 针对风洞流量测量中传统静态软测量模型估计精度低、鲁棒性差等问题,提出了注意力机制(Attention mechanism,Attention)、长短时记忆神经网络(Long short-term memory,LSTM)和卡尔曼滤波(Kalman filtering,Kalman)结合的Attention-LSTM-Kalman软测量模型:通过LSTM网络建立静态软测量模型,在此基础上,提出一种基于注意力机制的改进方案,考虑到系统的动态特性,使用卡尔曼滤波动态调整软测量模型输出序列。实验结果表明,静态预测模型LSTM的预测效果优于循环神经网络(Recurrent neural network,RNN)和门控循环单元(Gated recurrent unit,GRU)等模型;基于LSTM、Attention-LSTM和Attention-LSTM-Kalman的3种模型的对比预测测量结果表明,注意力机制能有效提高模型精准度,引入卡尔曼滤波改善了模型的动态测量特性。该模型方案在风洞系统的流量测量验证了其可行性和有效性。

摘要： 本文对火电厂热工参数的软测量技术进行研究,并对软测量技术的发展进行阐述,旨在发挥软测量技术的作用,使得软测量技术可以得到合理利用,从而推动火电厂的积极健康发展,促进火电厂获取更大的经济效益。

摘要： 由于工业过程具有强非线性、动态特性与慢时变性,其完整性建模相对较难.针对工业过程的现有软测量技术并未综合考虑过程的非线性和动态特性,本文提出了一种依赖模型阶次的GRU(MOb-GRU)神经网络软测量模型,针对非线性动态过程进行全动态建模.首先,在MOb-GRU的结构选择上,本文根据所研究实际对象的动态特性复杂程度确定网络的总模块数.另外,MOb-GRU能灵活设置反向更新的单元数,这种设置打破了传统GRU只能从第1个模块开始输出的限制.其次,为使记忆网络以较快的速率收敛到最优,本文分别设计了基于自适应学习率和学习率矩阵的网络训练算法.接着,仿真实验分别选取了典型的单变量与多变量非线性动态过程,并采用MOb-GRU神经网络对其进行建模和预测.最后,仿真结果证实了MOb-GRU网络结构的合理性以及训练算法的高效性.

摘要： 为了促进专业课之间的交叉融合和海洋信息类创新人才的培养,基于大连海洋大学的海洋渔业特色,设计和开发了鱼菜共生实验系统.以该系统为例,对电器与PLC控制技术、传感器与检测技术、软测量技术原理及应用等课程进行实践教学改革.应用案例教学法,围绕此系统开展PLC硬件系统设计、软件程序开发、传感器参数类型选择以及不同软测量建模方法的仿真实验和具体实现,推动专业课程之间的交叉融合,提升学生的综合实践能力.在此基础上,积极指导学生参加大学生创新创业和各类科技竞赛活动,培养海洋渔业特色信息类创新人才.实践表明,学生在大创项目、竞赛获奖等方面成果颇丰,该教学模式对提升学生的实践创新能力起到了较好的支撑和促进作用.

摘要： 针对当前陶瓷墙地砖生产线上传统机械电子式的表面平整度测量仪无法在线测量陶瓷墙地砖的问题,提出一种基于机器视觉技术的平整度软测量方法。该方法使用激光线以45°倾角扫描整个陶瓷砖表面,利用一组工业相机俯拍投影在瓷砖表面激光线的形状,并拍陶瓷砖表面左右边缘形状。通过建立陶瓷砖左右边缘的数学模型和一系列瓷砖表面激光线的数学模型,形成陶瓷砖表面形状的数学模型,根据该模型及国家标准GB/T3810.2-2016的规定,精确计算出陶瓷砖表面平整度。实验表明,该方法测得的陶瓷砖表面中心弯曲度、边弯曲度和翘曲度等表面平整度测量误差均小于1%,测量时间小于1.63 s,具有测量精度高、速度快的优点。

摘要： 造纸工业在向工业4.0方向不断迈进的过程中,高级控制算法、控制策略和控制系统将扮演越来越重要的角色.本文以过程控制理论及自动化技术的发展和行业应用为主线,对在造纸工业中广泛采用的共性自动化技术进行概述,并对造纸工业自动化、信息化和智能化的未来发展进行展望,旨在对实用化的造纸自动化技术进行归纳总结,为读者阅读提供方便.实现制浆造纸生产过程的信息化和智能化,必须确保过程数据在线检测的全面性和准确性.为此,本文在对制浆造纸过程高级控制算法和控制系统进行综述的同时,还重点总结了实现造纸工业4.0必不可少的一些间接测量技术、运行状态评估技术和纸品质量检测技术,具体包括关键参数的在线软测量技术、关键设备的故障诊断技术和纸病在线检测技术.

摘要： 近年来,国内学者在污水处理软测量领域做了大量的研究工作,开发了大量的软测量模型,取得了准确的预测效果.但是,与国外情况相比,污水处理软测量技术在运用方面显得相对滞后.污水处理软测量技术作为一种成本低、智能化的水质检测技术,在水环境监测、污水处理,尤其是农村及工业污水处理领域有较大的运用前景.

摘要： 本文主要针对稀土萃取在线分析技术展开研究,先分析稀土串级萃取分离生产过程,然后重点论述稀土萃取分离中在线检测方法和分析仪器的具体应用,如跨限 X 射线吸收仪、光纤过程分光光度仪等,最后详细论述稀土萃取的在线分析软测量技术,旨在充分发挥出稀土萃取在线分析技术的应用价值,确保测量结果的高度准确性和有效性。

摘要： 为了提高锅炉的深度调峰能力,采用数值方法对300MW的锅炉进行分析,综合考虑风速、进氧量、投送方式以及配风方式等因素的影响,进行变工况稳燃特性分析,随后试验验证了低负荷下锅炉的稳燃特性,并预测了锅炉在25％低负荷下的稳燃能力.结果 表明,在保证锅炉不堵煤的情况下适当降低一次风速,采用中、高层投运并减少运行氧量,能够有效提高锅炉的燃烧稳定性.

摘要： 针对目前蒸汽流量测量不准确等问题,结合工程实际,提出基于软测量技术的蒸汽流量测量及校正方法,并对仿真试验结果进行验证.研究结果表明:基于软测量技术的系统具有更好的适应性,测量精度高,剔除误差方法可行.

摘要： 起重机广泛使用在港口和工矿企业,是港口和工矿企业的重要设备。而称重系统在起重机控制系统的控制和保护中占据十分重要的地位。本文介绍在起重机称重系统中采用软测量技术,即位能负载的电机电流来模拟测量负载的重量,与称重传感器一起构成精确的负载测量系统,使起重机的控制系统能得到准确的负载重量的数据。并且在实际应用中取得了良好的效果。

摘要： 提出一种入炉煤低位发热量的实时在线监测模型.该模型利用锅炉磨煤机进出口参数以及排烟气体成分等参数,基于能量守恒和物料守恒原理,实现煤质低位发热量的实时监测.并在吉林电力股份有限公司松花江第一热电分公司#4锅炉实施,运算结果与煤检中心化验室数据比对,其平均偏差应在±3％以内,实现了较高的检测精度.

摘要： BOD5(五日生物需氧量)是水质检测领域中最重要的参数之一,需在其它相关参数被测出后的第五天才能被测量仪器测出.为实现BOD5的在线测量,提出了一种基于软测量技术的嵌入式系统解决方案.系统由5个模块组成,包括BP(反向传播)人工神经网络的学习期算法和工作期算法,历史数据的记录与查询,BOD5(五日生化需氧量)预测结果的越限报警等.该系统的输入是温度,COD(化学需氧量),PH以及MLSS(悬浮物颗粒浓度),输出是BOD5.其中的软测量算法利用了BP人工神经网络和四个输入来预测BOD5.

摘要： 未来的染整设备的技术发展凸显“好”字,要生产优质的工艺产品,设备是基础,是关键.染整机电一体化产品将针对前瞻性的染整工艺技术,开发、应用软测量技术,智能控制技术,数字式传感器,FCS技术.

摘要： 针对乙烯裂解生产过程中结焦机理模型参数难以测量的问题,提出一种混合模型测量结焦量的方法.本文将机理建模思想与智能模型思想相结合，提出乙烯裂解结焦量的软测量混合建模方法，该方法将多输出多输入支持向量机与机理模型结合，通过加入Adaboost算法来增强整体模型的精度与泛化性能。仿真结果表明:该混合模型可以克服传统结焦机理模型难以准确测量的缺点,且避免"黑箱"模型过分依赖数据的不足.

摘要： 针对乙烯裂解生产过程中结焦机理模型参数难以测量的问题,提出一种混合模型测量结焦量的方法.本文将机理建模思想与智能模型思想相结合，提出乙烯裂解结焦量的软测量混合建模方法，该方法将多输出多输入支持向量机与机理模型结合，通过加入Adaboost算法来增强整体模型的精度与泛化性能。仿真结果表明:该混合模型可以克服传统结焦机理模型难以准确测量的缺点,且避免"黑箱"模型过分依赖数据的不足.

摘要： 针对乙烯裂解生产过程中结焦机理模型参数难以测量的问题,提出一种混合模型测量结焦量的方法.本文将机理建模思想与智能模型思想相结合，提出乙烯裂解结焦量的软测量混合建模方法，该方法将多输出多输入支持向量机与机理模型结合，通过加入Adaboost算法来增强整体模型的精度与泛化性能。仿真结果表明:该混合模型可以克服传统结焦机理模型难以准确测量的缺点,且避免"黑箱"模型过分依赖数据的不足.

摘要： 针对乙烯裂解生产过程中结焦机理模型参数难以测量的问题,提出一种混合模型测量结焦量的方法.本文将机理建模思想与智能模型思想相结合，提出乙烯裂解结焦量的软测量混合建模方法，该方法将多输出多输入支持向量机与机理模型结合，通过加入Adaboost算法来增强整体模型的精度与泛化性能。仿真结果表明:该混合模型可以克服传统结焦机理模型难以准确测量的缺点,且避免"黑箱"模型过分依赖数据的不足.

摘要： 针对乙烯裂解生产过程中结焦机理模型参数难以测量的问题,提出一种混合模型测量结焦量的方法.本文将机理建模思想与智能模型思想相结合，提出乙烯裂解结焦量的软测量混合建模方法，该方法将多输出多输入支持向量机与机理模型结合，通过加入Adaboost算法来增强整体模型的精度与泛化性能。仿真结果表明:该混合模型可以克服传统结焦机理模型难以准确测量的缺点,且避免"黑箱"模型过分依赖数据的不足.

摘要： 一种软岩孔壁形变测量仪及软岩形变测量方法，属于岩土测量设备。该软岩孔壁形变测量仪包括驱动杆，驱动杆上套设有可沿其轴向移动的导向杆，导向杆的一端和中部分别设有固定装置和至少一个定位装置，驱动杆远离固定装置的一端设有测量装置，固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的伸缩杆；定位装置包括沿导向杆周向布置的至少两个弹簧片，每个弹簧片的一端与导向杆连接；测量装置包括一端与驱动杆铰接的测量杆和支撑杆，支撑杆的两端分别与导向杆和测量杆的中部铰接。该软岩孔壁形变测量仪结构简单，拆装、携带和使用方便，能够在软岩软化变形且孔壁局部塌孔的情况下准确测量其变形量。本发明还提供了一种软岩形变测量方法。

摘要： 一种工业过程控制技术领域的基于半闭环的软测量仪表，包括用于测量辅助变量的智能仪表，存放数据的DCS数据库以及上位机，现场智能仪表与工业生产过程连接，上位机与DCS数据库及软测量显示仪连接，所述的上位机为软测量智能处理器，包括数据处理模块、测量模块、预估模块、补偿模块和存储模块；其中，数据处理模块对辅助变量和主导变量进行预处理，测量模块产生主导变量的初始测量值，预估模块预测下一时刻的辅助变量，而补偿模块利用预估模块的输出和实际辅助变量测量值的差对主导变量的初始测量值进行补偿。本发明实现了在线校正，有效地提高软测量的精度，具有数确定方便、使用范围广、软测量效果好、精度高的特点。

摘要： 一种基于微环境信息的旱地农田水势软测量方法及软测量网络，方法是选择确定农田水势软测量的辅助变量；按照辅助变量设置相应的传感器；对采集的数据进行数据处理，生成输入数据；构建农田水势软测量模型，采用由试验获得的样本数据对该软测量模型进行训练和检验；将预处理的数据送入农田水势软测量模型，得到农田水势估计值。软测量网络包括有多个子网络和精准灌溉决策中心，精准灌溉决策中心通过GSM/GPRS分别与多个子网络进行数据通信，所述的子网络是由一个农田水势软测量站和多个网络节点组成的。本发明可实现农田水势的连续自动监测，能够及时准确地反映旱地作物生长过程中的水分胁迫状态；实现了多种农田小气候参数的连续自动监测。

摘要： 本发明公开了一种半监督动态软测量网络的软测量建模方法，具体按照以下步骤实施：对训练集数据基于CEEMD与Isomap方法进行去噪与去冗余处理；对训练集数据进行序列化与归一化处理；基于训练集数据完成半监督动态软测量网络的软测量模型建立。本发明建模方法使用CEEMD和Isomap相结合的方法去除数据的噪声和冗余，CEEMD具有完备性且其结果无明显模态混叠现象，Isomap具有很强的非线性特征变换能力，综合两者的优点从而对原始数据内部的噪声和冗余进行有效去除并最大程度的减少信息损失，且对数据进行序列化处理从而引入历史数据进行动态建模，相比于传统软测量方法，使用本发明模型对变量进行预测会更加准确。

摘要： 本发明公开了一种软包电池产气量测量方法和软包电池产气量测量装置。所述软包电池产气量测量方法包括以下步骤：A)将配合在一起的第一物体和未产气的软包电池浸没到液体容器内的液体中，测量它们排开的液体的质量M1；和B)将配合在一起的第二物体和产气的软包电池浸没到该液体中，测量它们排开的液体的质量M2，液体的液面与液体容器的上沿间隔预设距离以便防止液体溢出液体容器，第一和第二物体排开的液体的质量为M3和M4，未产气的软包电池的体积V1＝(M1‑M3)/ρ，产气的软包电池的体积V2＝(M2‑M4)/ρ，软包电池的产气量V＝V2‑V1，ρ为液体的密度。该测量方法具有测量精度高、重复性好、稳定性好、操作简单、测量效率高、无需使用专业设备等优点。

摘要： 一种软岩孔壁形变测量仪及软岩形变测量方法，属于岩土测量设备。该软岩孔壁形变测量仪包括驱动杆，驱动杆上套设有可沿其轴向移动的导向杆，导向杆的一端和中部分别设有固定装置和至少一个定位装置，驱动杆远离固定装置的一端设有测量装置，固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的伸缩杆；定位装置包括沿导向杆周向布置的至少两个弹簧片，每个弹簧片的一端与导向杆连接；测量装置包括一端与驱动杆铰接的测量杆和支撑杆，支撑杆的两端分别与导向杆和测量杆的中部铰接。该软岩孔壁形变测量仪结构简单，拆装、携带和使用方便，能够在软岩软化变形且孔壁局部塌孔的情况下准确测量其变形量。本发明还提供了一种软岩形变测量方法。

摘要： 一种工业过程控制技术领域的基于半闭环的软测量仪表，包括用于测量辅助变量的智能仪表，存放数据的DCS数据库以及上位机，现场智能仪表与工业生产过程连接，上位机与DCS数据库及软测量显示仪连接，所述的上位机为软测量智能处理器，包括数据处理模块、测量模块、预估模块、补偿模块和存储模块；其中，数据处理模块对辅助变量和主导变量进行预处理，测量模块产生主导变量的初始测量值，预估模块预测下一时刻的辅助变量，而补偿模块利用预估模块的输出和实际辅助变量测量值的差对主导变量的初始测量值进行补偿。本发明实现了在线校正，有效地提高软测量的精度，具有数确定方便、使用范围广、软测量效果好、精度高的特点。

摘要： 一种软岩孔壁形变测量仪及软岩形变测量系统，属于岩土测量设备。该软岩孔壁形变测量仪包括驱动杆，驱动杆上套设有可沿其轴向移动的导向杆，导向杆的一端和中部分别设有固定装置和至少一个定位装置，驱动杆远离固定装置的一端设有测量装置，固定装置包括沿导向杆周向布置的至少两个可伸缩的伸缩杆；定位装置包括沿导向杆周向布置的至少两个弹簧片，每个弹簧片的一端与导向杆连接；测量装置包括一端与驱动杆铰接的测量杆和支撑杆，支撑杆的两端分别与导向杆和测量杆的中部铰接。该软岩孔壁形变测量仪结构简单，拆装、携带和使用方便，能够在软岩软化变形且孔壁局部塌孔的情况下准确测量其变形量。本实用新型还提供了一种软岩形变测量系统。

摘要： 本发明公开一种基于全/静压取样管互换和软测量技术的二次风测量装置。二次风测量装置由全压取样管和全压连通管单元、静压取样管和静压连通管单元、差压变送器、自清灰单元、自动吹扫单元、全/静压取样管互换单元、二次风量软测量单元组成。挖掘二次风测量装置的防堵潜能，全/静压取样管互换提高了二次风测量的精度和可靠性。集成自清灰、吹扫功能，矩/圆形管道采用等截面网格/环形的多测点方案，进一步提高了二次风测量的精度和可靠性。吹扫作业，以及全压取样管堵塞或发电机组出力→min、运行人员指令下的全/静压取样管互换作业；立足二次风量软测量数据，吹扫作业和全/静压取样管互换作业期间，锅炉燃烧调节DCS执行无扰切换AGC。

摘要： 本发明公开一种基于全/静压取样管互换和软测量技术的二次风测量装置。二次风测量装置由全压取样管和全压连通管单元、静压取样管和静压连通管单元、差压变送器、自清灰单元、自动吹扫单元、全/静压取样管互换单元、二次风量软测量单元组成。挖掘二次风测量装置的防堵潜能，全/静压取样管互换提高了二次风测量的精度和可靠性。集成自清灰、吹扫功能，矩/圆形管道采用等截面网格/环形的多测点方案，进一步提高了二次风测量的精度和可靠性。吹扫作业，以及全压取样管堵塞或发电机组出力→min、运行人员指令下的全/静压取样管互换作业；立足二次风量软测量数据，吹扫作业和全/静压取样管互换作业期间，锅炉燃烧调节DCS执行无扰切换AGC。