[发明专利]甘蔗煮糖过程结晶状态预测方法

摘要

甘蔗煮糖过程结晶状态预测方法，包括如下步骤：以糖膏锤度、糖膏温度、真空度、入料流量、蒸汽温度和蒸汽压力六个因素作为条件属性，结晶状态级别作为决策属性，构建原始决策表，并对原始决策表进行离散化处理；基于粗糙集理论提取结晶状态的预测规则并存储到专家系统知识库；专家系统的推理机根据条件属性的实时值，运用知识库的现有规则进行规则匹配，输出结晶状态预测结果；基于支持向量机构建结晶状态预测在线学习模型，并将结晶状态的预测结果添加到专家系统知识库中，实现专家系统知识库的在线更新。本发明还构建了一种实现上述方法的系统，该系统能够准确预测甘蔗煮糖过程的结晶状态，有效提高甘蔗煮糖过程的自动化水平。

主权项

甘蔗煮糖过程结晶状态预测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取甘蔗煮糖过程的历史数据样本，以影响甘蔗煮糖过程结晶状态的糖膏锤度、糖膏温度、真空度、入料流量、蒸汽温度和蒸汽压力六个因素作为条件属性，结晶状态级别作为决策属性，构建甘蔗煮糖过程结晶状态预测的原始决策表；（2）采用模糊C‑均值聚类方法对原始决策表进行离散化处理，得到条件属性离散值和决策属性离散值；（3）采用粗糙集理论对经过离散化处理的原始决策表进行属性约简和属性值约简，得到最终决策表；（4）对最终决策表进行规则提取，并将提取后的规则存储到专家系统知识库中，从而完成离线知识的获取，同时，以专家系统知识库中的规则作为样本，构建基于支持向量机的结晶状态预测规则在线学习模型；（5）从动态数据库中获取影响甘蔗煮糖过程结晶状态的因素的实时值，并将其作为实时数据样本；（6）按步骤（2）的离散化处理方法对实时数据样本进行离散化处理，得到实时的条件属性离散值；（7）根据步骤（6）得到的条件属性离散值，专家系统的推理机采用正向推理策略从专家系统知识库中选择有关的知识进行规则匹配，如果匹配成功，跳转至步骤（8）；如果匹配不成功，则跳转至步骤（9）；（8）直接输出结晶状态的预测结果，跳转至步骤（11）；（9）专家系统知识库不存在可以匹配的规则，则启动结晶状态预测规则的在线学习；（10）把步骤（6）得到的条件属性离散值作为输入变量输入到基于支持向量机的结晶状态预测规则在线学习模型中，从而得到结晶状态的预测结果，同时将步骤（6）得到的条件属性离散值作为条件属性，当前结晶状态的预测结果作为决策属性，经过规则校验后添加到专家系统知识库中，实现专家系统知识库的在线更新。（11）结束当前结晶状态预测过程，进入下一次预测。