基于T-PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法技术

本发明专利技术涉及种基于T‑PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法，其特征在于，包括：获取目标间歇过程的历史生产数据；选择用于建立模型的输入矩阵X中的过程变量和输出矩阵Y中产品质量关键变量。上述基于T‑PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法，本发明专利技术针对间歇过程新产品开发提供的技术方案，只需要历史批次数据，不需要深入了解机理模型和做大量的实验，使得产品开发和质量改良更加易于实现，快速高效，为企业生产或实验研究节省大量人力物力；本发明专利技术子空间Sy中输入信息xynew可由输出期望值ydes直接计算得到，若没有其他开发目标，可直接使用xynew作为预测输入(即xpred＝xynew)，生产期望质量产品。

【技术实现步骤摘要】
基于T-PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法
本专利技术涉及间歇过程，特别是涉及基于T-PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法。
技术介绍
上世纪70年代起，计算机集散控制系统(Decentralizedcontrolsystem，DCS)可以采集用于过程控制与设备状态监控的传感器数据。近几十年来，随着传感器技术、计算机技术、通信技术、物联网、数据存储等技术的发展，工业过程产生的数据随时间呈指数级增长。工业过程数据蕴含着大价值，从数据分析和应用出发，更好地决策来改进过程运行、提高生产效率、提高产品质量、减少缺陷产品、满足用户需求。一方面，可以减少20％～50％的产品开发时间；另一方面，基于大数据的主动预测，实现快速分析及执行、降低错误决策的后果。为实现对工业过程数据的有效利用，推动了基于数据驱动方法的产生和发展。以潜结构建模为代表的数据建模方法因其具有降维、便于可视化的优点得到重视，相关研究可以追溯到二十多年前。针对维数高，相关性强的工业过程数据，特征提取是关键，偏最小二乘(PartialLeastSquares，PLS)是一种经典的基于数据驱动的统计建模方法，PLS能联合过程数据和质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于T‑PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法，其特征在于，包括：获取目标间歇过程的历史生产数据；获取用于建立模型的输入矩阵X中的过程变量和输出矩阵Y中产品质量关键变量；将三维间歇过程数据展开成二维形式，并进行预处理，使均值为0，方差为1；间歇过程数据有批次(I)、变量(J)和时间(K)三个维度，将其进行二维展开后建立模型；将三维数据按时间方向展开，每一行包括一个批次所有的测量值，每一列为所有批次某一运行时候的所有测量值，则展开后的测量矩阵维度为(I×JK)；目标间歇过程运行I个批次，有M个初始测量值，J个过程测量变量，每个运行过程测量了K个时刻，最终产品选取Q个质量变量；则建模数据为输...

【技术特征摘要】
1.一种基于T-PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法，其特征在于，包括：获取目标间歇过程的历史生产数据；获取用于建立模型的输入矩阵X中的过程变量和输出矩阵Y中产品质量关键变量；将三维间歇过程数据展开成二维形式，并进行预处理，使均值为0，方差为1；间歇过程数据有批次(I)、变量(J)和时间(K)三个维度，将其进行二维展开后建立模型；将三维数据按时间方向展开，每一行包括一个批次所有的测量值，每一列为所有批次某一运行时候的所有测量值，则展开后的测量矩阵维度为(I×JK)；目标间歇过程运行I个批次，有M个初始测量值，J个过程测量变量，每个运行过程测量了K个时刻，最终产品选取Q个质量变量；则建模数据为输入矩阵X∈RI×(M+JK)，输出矩阵Y∈RI×Q；建立T-PLS模型，其中Ty，To，Tr，Er和F分别是与输出有关的主元，与输出无关的主元，PLS残差E的主元，输入的残差和输出的残差，Py，Po，Pr和Qy分别是与输出相关的主元的回归矩阵，与输出无关的主元的负荷矩阵，PLS残差E的主元的负荷矩阵和输出对主元的回归矩阵。给定期望产品的质量特性ydes，判断ydes是否满足约束条件；基于T-PLS模型求取输入条件预测值xpred；分别判断与输出相关的输入xynew以及xpred是否满足约束。2.根据权利要求1所述的基于T-PLS模型的间歇过程工艺条件设计方法，其特征在于，“给定期望产品的质量特性ydes，判断ydes是否满足约束条件；”中，ydes的约束分为两种，一种为统计约束，采用SPE和T2两类指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵忠盖，汪培蕾，栾小丽，刘飞，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32