锅炉水总碱度软测量方法研究.doc

摘要：总碱度是一个在生产和生活中最基本的物理量，而锅炉又是工业企业最重要的热交换装置设备，是生产蒸汽或热水的设备．

在我国，恰当的锅炉水总碱度对锅炉能够安全地运行有着很重要的作用．因此，总碱度不能超出一个合理的范围．基于此，本文利用软测量方法对锅炉水总碱度进行在线控制，主要通过偏最小二乘（PLS）和最小二乘支持向量机（LSSVM）来进行，对预测结果的精准度、建造模型的时间进行比较，在此基础上创建PLS-LSSVM模型，根据实验的检测结果、仿真结果可得，该模型的预测结果能够更好地满足工业产业现场的需要．

综上，锅炉水总碱度是人们生活中比较重要的物理量之一，我们应该特别重视它，并对其进行尽可能精确的测量．

关键词：锅炉水总碱度；流动注射分析（FIA）；偏最小二乘（PLS）；最小二乘支持向量机（LSSVM）；软测量技术

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 课题的背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 课题主要研究内容及主要技术路线-3

1.3.1 课题指导思想-3

1.3.2 课题主要研究内容-3

1.3.3 研究的技术路线-3

1.4 论文结构-4

第2章 软测量技术与流动注射分析（FIA）-5

2.1 软测量技术-5

2.1.1 辅助变量的选取-5

2.1.2 数据预处理-6

2.1.3 软测量模型的建立-6

2.1.4 模型的在线校正-8

2.2 流动注射分析（FIA）-8

2.2.1 流动注射分析法的背景-8

2.2.2 流动注射分析法的概念-9

2.2.3 试验数据的获取-9

2.2.4 FIA未来的发展趋势-10

第3章 PLS法测量锅炉水总碱度-11

3.1 PLS法的简单介绍-11

3.1.1 PLS的基本定义-11

3.1.2 PLS法的基本特点-11

3.1.3 PLS法基本原理-11

3.2 PLS法建模过程-12

3.2.1 样本数据标准化处理-12

3.2.2 主成分的提取-12

3.2.3 根据交叉有效性原则选取主成分-14

3.2.4 主成分个数的确定-14

3.2.5 关于所提取的主成分的回归方程-14

3.2.6 计算回归方程-14

3.3 PLS法结果分析-14

第4章 LSSVM法测量锅炉水总碱度-17

4.1 支持向量机（SVM）-17

4.2 最小二乘支持向量机（LSSVM）-17

4.2.1 最小二乘支持向量机概念-17

4.2.2 LS-SVM法原理-17

4.3 LSSVM法的参数选择问题-19

4.4 LSSVM法结果分析-20

第5章 PLS-LSSVM法测量锅炉水总碱度-21

5.1 基于PLS和LSSVM的两阶段法原理及算法-21

5.1.1 两阶段法的原理-21

5.1.2 PLS-LSSVM模型的建立过程-22

5.1.3 基于PLS和LSSVM的两阶段法算法实现-22

5.2 PLS-LSSVM模型预测结果分析-23

5.3 三种方法的试验结果分析-24

第6章 结论与展望-27

6.1 研究工作总结-27

6.2 未来展望-27

参考文献-29

致谢-31