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状态变量部分不可测的间歇反应器的智能建模
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ316.37[化学工程—高聚物工业]
  • 作者机构:[1]北京化工大学信息科学与技术学院自动化研究所,北京100029
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60704011).
中文摘要:

提出一种智能化的神经网络建模方法,建立状态变量部分不可测的间歇反应器模型。针对间歇反应是一个非线性、非稳态过程,根据化学反应的非线性分离特性,采用结构逼近式神经网络构建模型的拓扑结构。利用反应的先验知识优化网络结构,赋予网络节点实际的物理意义,并完善网络训练过程,使建模过程灰箱化;通过假想教师-人工免疫训练算法,解决不可测变量影响常规网络训练的问题;通过并行优化假想教师和网络权值,提高建模精度。以实际橡胶硫化促进剂制备的间歇缩合反应过程为实验对象,详细论述了建模和网络训练的过程,证明了方法的有效性。

英文摘要:

An intelligent modeling approach was developed for batch reactor to solve modeling difficulties of non-linear characteristics, dynamic process and with partially unmeasurable states. Base on separability of reaction, the topology of model was established via structure approaching hybrid neural networks (SAHNN). Compared with normal neural networks, SAHNN has optimized structure and more nodes which represent actual states. This modeling approach utilized virtual supervisor-artificial immune algorithm (VS-AIA) to solve problems of training neural network with unmeasurable states. It firstly initialized information of unmeasurable states during reaction with only a little mechanism information (ascending or descending curve) to make them act as virtual supervisors. Then it improved the precision of modeling by optimizing virtual supervisor and training network weights at the same time. During training, immune population was used to explore new better solutions and avoid wrong direction. Detailed process of modeling and training neural networks were described in dynamical modeling of batch condensation reaction of producing promotor for vulcanizing rubber. The simulation result proved that the approach was effective.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185