[發(fā)明專(zhuān)利]基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010766032.8 | 申請(qǐng)日： | 2020-08-03 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112002379A | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-11-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 顏學(xué)峰;盧偉鵬 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 華東理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | G16C20/10 | 分類(lèi)號(hào)： | G16C20/10 |
| 代理公司： | 上海順華專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 31203 | 代理人： | 顧蘭芳 |
| 地址： | 200237 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng) 燃料 乙醇 發(fā)酵 濃度 在線(xiàn) 預(yù)測(cè) 方法 | ||
1.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，選取選取酒母罐出料時(shí)酒母醪的PH，干物，酒母數(shù)，出芽率，死亡率，DP4+，DP3，DP2，葡萄糖，果糖，琥珀酸，乳酸，甘油，乙酸，乙醇依次分別作為自變量x1～x15；以及t1，t2和t3時(shí)間的發(fā)酵醪的DP4+，DP3，DP2，葡萄糖，果糖，琥珀酸，乳酸，甘油，乙酸，乙醇依次分別作為自變量；記發(fā)酵醪里的變量在發(fā)酵t1時(shí)為x16～x25，發(fā)酵t2時(shí)為x26～x35，發(fā)酵t3時(shí)為x36～x45；
最終的選取輸入變量為x1～x45，以t4時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的發(fā)酵罐乙醇濃度為輸出變量；然后使用支持向量回歸來(lái)建立輸入變量與t4時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的發(fā)酵罐乙醇濃度的關(guān)聯(lián)模型，并在線(xiàn)確定t4內(nèi)的各個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的發(fā)酵罐乙醇濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述t1＝8h；t2＝24h；t3＝40h；t4＝64～74h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述關(guān)聯(lián)模型是建立11個(gè)SVR模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，對(duì)于t4內(nèi)缺少乙醇濃度值的輸出變量，使用線(xiàn)性插值法補(bǔ)全輸出變量的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述使用支持向量回歸來(lái)建立輸入變量與t4時(shí)間內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的發(fā)酵罐乙醇濃度的關(guān)聯(lián)模型，是輸入變量利用下式歸一化處理：
其中，xi是第i個(gè)輸入變量的實(shí)際測(cè)量值，sxi表示第i個(gè)輸入變量歸一化后的值，表示第i個(gè)輸入變量的變化范圍，歸一化后的輸入變量的變化范圍為[a，d]；
輸出變量利用下式進(jìn)行歸一化處理：
其中，yi是第i個(gè)SVR模型的輸出變量，syi表示第i個(gè)SVR模型的輸出變量歸一化后的值，表示第i個(gè)模型輸出變量的變化范圍，歸一化后的輸出值的變化范圍為[a，d]；
采集工業(yè)數(shù)據(jù)，經(jīng)歸一化后，采用SVR建立[sx1,sx2,…,sx45]與syk k＝1,…,11的關(guān)聯(lián)模型：
通過(guò)對(duì)模型輸出syk反歸一化，求得發(fā)酵罐乙醇濃度的模型計(jì)算值：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)燃料乙醇發(fā)酵罐中乙醇濃度的在線(xiàn)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述SVR模型的方程如下：
是RBF徑向基核函數(shù)；σ2是RBF徑向基核函數(shù)的寬度；ai和是拉格朗日乘子；b是偏置。SVR建模過(guò)程中，通過(guò)網(wǎng)格搜索法確定懲罰系數(shù)C，徑向基核函數(shù)的寬度σ，和不敏感損失系數(shù)ε。
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