软测量技术研究

摘要：软测量技术为工业生产中难以监测的重要变量的实时测量提供了有效的手段。本文着重介绍了软测量建模方法和辅助变量选择方法，及探讨了软测量技术在工业生产中的应用，同时分析了软测量技术的不足，并对其发展进行了展望。

关键词：软测量;辅助变量;工业应用

引言

在工业生产中，为了提高生产质量，降低生产成本及提高系统的可靠性，需要对生产过程中与生产质量密切相关的过程变量进行实时监控。然而，有些生产数据难以在线实时测量，或者其硬件仪表价格昂贵，影响生产成本。如污水生产过程中重要水质参数BOD5（五天生化量）直接反应污水的受污染程度，但其难以用仪表进行实时测量，无法保障安全生产。化工生产中精馏塔间苯二胺纯度的实时测量也一直是一个难题。工业生产中，纸浆的Kappa值、高炉铁水的含硅量等参数对保证产品质量起到关键作用，也需要要对其进行实时监控。软测量技术为这些重要变量的实时监测提供了有效手段。近年来，软测量的研究取得了较大突破并且被广泛应用于工业中[1-2]。

1 软测量方法

软测量技术是利用易以检测的变量与目标变量的关系，通过构建数学模型来计算目标变量的值，从而达到目标变量测量的目的。软测量技术最核心的问题是软测量模型的构建[3]，模型的预测精度直接影响工业生产。目前比较受认可的软测量建模方法主要有3种，一种是基于机理分析的软测量建模，另一种是基于回归分析的软测量建模，还有基于人工智能的软测量方法。……