[发明专利]一种在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统

说明书

本发明公开了一种在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统，用于对丙烯聚合生产过程进行熔融指数预报，包括数据预处理模块、多尺度分析模块、预报模型模块以及在线校正模块。本发明对丙烯聚合生产过程的重要参数指标熔融指数进行预报，克服目前已有的预报系统测量精度不高、抗干扰能力弱的不足，引入在线校正以及自适应多尺度分析的技术手段，从而得到在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统，实现的丙烯聚合生产过程熔融指数预报系统能够充分利用丙烯生产过程的生产数据、在线自适应地完成预报模型参数的校正，具有高的预报精度、抗干扰能力以及预报效率。

技术领域

本发明涉及一种在线预报系统，尤其涉及一种在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统。

背景技术

聚丙烯是一种热塑性树脂，由丙烯聚合反应制造得到，是五大通用塑料之一，与我们的日常生活密切相关。聚丙烯是丙烯最重要的下游产品，世界丙烯总产量的50％、我国丙烯产量的65％都用于聚丙烯的制造。聚丙烯是世界上产量增长最快的通用热塑性树脂，总量仅仅次于聚乙烯和聚氯乙烯。为使我国聚丙烯产品具有市场竞争力，开发刚性、韧性、流动性平衡好的抗冲共聚产品、无规共聚产品、BOPP和CPP薄膜料、纤维、无纺布料，及开发聚丙烯在汽车和家电领域的应用，都是今后重要的研究课题。

熔融指数是聚丙烯产品确定产品牌号的重要质量指标之一，它决定了产品的不同用途。熔融指数的测量是聚丙烯生产中产品质量控制的一个重要环节，对生产和科研，都有非常重要的作用和指导意义。

然而，熔融指数的在线分析测量目前很难做到，一方面是在线熔融指数分析仪的缺乏，另一方面是现有的在线分析仪由于经常会堵塞而测量不准甚至无法正常使用所导致的使用上的困难。因此，目前工业生产中MI的测量，主要是通过人工取样、离线化验分析获得，而且一般每2-4小时只能分析一次，时间滞后大，给丙烯聚合生产的质量控制带来了困难，成为生产中急需解决的一个瓶颈问题。聚丙烯熔融指数的在线预报系统研究，从而成为学术界和工业界的一个前沿和热点。

发明内容

为了克服目前已有的丙烯聚合生产过程预报系统预报精度不高、抗干扰能力弱的不足，本发明的目的在于提供一种在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统，能够充分利用数据多尺度信息、自适应地实现模型自动在线校正，预报精度高、抗干扰能力强、预报效率高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种在线校正的丙烯聚合生产过程自适应多尺度预报系统，用于对丙烯聚合生产过程进行熔融指数预报，包括数据预处理模块、多尺度分析模块、预报模型模块以及在线校正模块。

进一步地，所述数据预处理模块的输入为丙烯聚合生产过程的9个变量由于每个变量都有不同的单位，为了防止不同的量纲引起数据量级之间的误差，先对所有数据进行标准化处理，标准化公式如下：

其中，mean为各变量的算术平均值，std为各变量的标准差，为输入变量的值，下标r为第r次检测、s为第s维变量，x_rs为标准化后输入变量的值作为输入数据。标准化后的数据为S＝{x_r1,x_r2,...,x_r9}。

进一步地，所述自适应多尺度分析模块将输入数据进行自适应多尺度分析处理，不需要预先分析和研究，自适应地以将输入数据序列分解为内涵模态分量，以获取高频和低频等多尺度下的数据信息：

(1)从i＝1开始，进行第i个内涵模态h_i的筛选，识别熔融指数数据序列MI(t)中的所有局部极值，将所有局部最大值通过三次样条插值作为上包络线m_Ui，再将所有局部最小值通过三次样条插值作为下包络线m_Li；

(2)提取第i个分量h_i如下：