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基于PCA-LSSVM的氢回收膜分离过程建模
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:高校化学工程学报
  • 时间:2013
  • 页码:877-883
  • 分类:TQ028.8[化学工程] TP183[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
  • 作者机构:[1]海南大学信息科学技术学院,海南海口570228, [2]清华大学化学工程系化学工程国家重点联合实验室,北京100084, [3]大连育明高中,辽宁大连116023
  • 相关基金:海南省自然科学基金(211012);国家科技支撑计划课题(2012BAAl0803);国家973项目(2009cB623404);国家自然科学项目基金(20736003,21176135).
  • 相关项目:新型膜分离材料设计与制备基础研究
中文摘要:

针对氢回收膜分离过程中一些重要性能参数难以在线测量,提出一种基于PCA—LSSVM的软测量模型。首先,用PCA分析影响气体膜分离过程的多个非线性变量间的相关性,得到它们各自对目标变量的重要程度。然后,用网格搜索、交叉验证结合贝叶斯估计,得到LSSVM模型的2个最优参数值(gam为0.7,sig2为100)。最后,建立模型并对数据进行预测。仿真结果表明,4输入变量(渗透气压力、尾气侧压力、原料气氢浓度、一段膜流量)PCA—LSSVM模型的预测值,与实测的渗透气氢浓度、渗透气流量和尾气氢浓度符合较好,最大相对误差都在8%以内,而且模型的收敛速度不到1s,可为气体膜分离过程重要性能参数的在线检测和其过程的优化控制提供指导。

英文摘要:

To aimed at the difficulty of measuring the performance parameters of hydrogen recovery membrane separation process in real time, a soft measurement model based on PCA-LSSVM was proposed. Firstly, PCA was used to analyze the relevance of multiple nonlinear variables, and obtain their different important degrees for the target variable. Then, combined grid search and cross validation with Bayes estimation were used to obtain the optimal value of two important parameters (gam =0.7, sig2 =100) of LSSVM. The simulation results show that the prediction results of the model with four variables (permeate-side pressure, residue-side pressure, feed hydrogen concentration, feed gas flux) are in reasonable agreement with the measurement values. All the maximal relative errors are less than 8%, and the convergence rate of the model is less than 1 s. This study provides a guidance for the on-line detection of important performance parameters of the gas membrane separation process and its process optimal control.

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期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 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,美国剑桥科学文摘,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:14205