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数学模型的建立 建立数学模型是软测量技术的重要组成部分。

建立被估计的过程变量 和与该过程变量有关的其它过程变量间的数学模型可以有多个方法。

常用 的建立数学模型的方法有机理建模统计回归建模和人工智能神经元网 络建模等。

统计回归建模是根据统计学的原理，通过大量实时的能够检测到的数据，软测量技术在生产中的应用 用统计回归的方法建立未知的过程变量与可检测过程变量间的数学模型。

数学模型的校正是软测量技术必不可少的工 作。

对纯机理建模的数学模型，可以通过其它的过程参数进行间接的检查，当 过程参数与数学模型的假设条件不符时，应对数学模型进行必要的校正。

青岛科技大学本科毕业设计论文 软测量技术对过程检测和控制系统的影响 对过程检测系统来说，首先，传统的采用个输人和个输出的仪表格局 将被打破。

软测量仪表将是台由多个输人多个输出组成的智能型仪表，它可以 是专用于类生产过程的专用仪表，也可以是由用户进行编程的通用 对同样本的检测来检查其精度，也可以通过高级的检侧手段，例如色谱光谱 分析等方法来提高检测的精度等。

统计回归建模是根据统计学的原理，通过大量实时的能够检测到的数据，软测量技术在生产中的应用 用统计回归的方法建立未知的过程变量与常用 的建立数学模型的方法有建立被估计的过程变量 和与该过程变量有关的其它过程变量间的数学模型可以有多个方法。

在使用软测量技术时，能检测到的过程变量的检测位置对模型的动态 特性也有定影响，在选择检测点的位置时应予考虑。

部分内容简介计的过程变量有较大的影响，而且它们的变化较大，从工艺分析 来看，这部分内容简介计的过程变量有较大的影响，而且它们的变化较大，从工艺分析 来看，这些过程变量对估计值的影响不能被忽略特异性，即对过程愉出以 外的干扰不敏感。

在使用软测量技术时，能检测到的过程变量的检测位置对模型的动态 特性也有定影响，在选择检测点的位置时应予考虑。

数学模型的建立 建立数学模型是软测量技术的重要组成部分。

建立被估计的过程变量 和与该过程变量有关的其它过程变量间的数学模型可以有多个方法。

常用 的建立数学模型的方法有机理建模统计回归建模和人工智能神经元网 络建模等。

统计回归建模是根据统计学的原理，通过大量实时的能够检测到的数据，软测量技术在生产中的应用 用统计回归的方法建立未知的过程变量与可检测过程变量间的数学模型。

在采 用 统计回归方法建模时，要注意下列几点 个工业生产过程的可检测变量有多个，在统计回归建模时，虽然可以 通过相关性确定各输人量对输出的影响，但实际应用时，根据对过程的工艺分 析，先确定数学模型的输人变量，把与未知的过程变量关系不大影响较小且变 化不大的过程变量不作为模型的输人变量，既有利于简化模型的结构和阶次， 减少运算量，还有利于提高总体的精度 在过程变量的实际数据输人时，要根据工艺过程的分析，应对有明显的 与过程变化规律相悖的数据组予以剔除，以保证数学模型的精度 统计回归建模中，也可以通过对过程变量的相关性分析对模型进行简化， 但在简化后，应对简化后的过程重新进行回归，并根据简化模型计算它的精度 是否符合工艺的要求 ④统计回归建模的实时数据应与模型检验的实时数据分属不同的组，以检 验模型的正确性。

对模型的校正应定期进行或根据未知过程变量的估计值与实 测值的偏差超差时进行 统计回归方法建立的数学模型是在定的工艺操作条件下得到的，因此， 只有在定的操作条件下才有使用价值，当工艺操作条件超出了允许的使用范 围，模型就应及时修正。

例如，在化工生产过程中，反应用的催化剂会随反应的 进行而老化，因此，在建模时能根据催化剂老化的平均寿命在模型中加人与时 间参数有关的微量修正项对数学模型的正确性是很有用的 数学模型的校正 数学模型校正的依据是实际的检测数据，因此，它的精度对数学模型是否 正确关系重大。

对实测数据的精度应通过对同样本的重复检测，不同分析人员 对同样本的检测来检查其精度，也可以通过高级的检侧手段，例如色谱光谱 分析等方法来提高检测的精度等。

数学模型的校正是软测量技术必不可少的工 作。

对纯机理建模的数学模型，可以通过其它的过程参数进行间接的检查，当 过程参数与数学模型的假设条件不符时，应对数学模型进行必要的校正。

青岛科技大学本科毕业设计论文 软测量技术对过程检测和控制系统的影响 对过程检测系统来说，首先，传统的采用个输人和个输出的仪表格局 将被打破。

软测量仪表将是台由多个输人多个输出组成的智能型仪表，它可以 是专用于类生产过程的专用仪表，也可以是由用户进行编程的通用仪表。

其次， 些价格较贵维护较困难的仪表，例如部分成分分析仪表将可能被软测量仪表 代替，由于工业应用的成分分析仪表通常较难维护，并有较大的滞后，因此，通 过生产过程中其它过程变量的检测来估计成分的软测量仪表将被采用，在定 的检侧精度和价格下将与成分分析仪表竞争。

第三，软侧量技术与控制技术可以 方便地在同仪表中实现，尤其是采用现场总线的智能仪表以后，在台仪表中 实现多个回路的控制将成为可能。

第四，软测量的数学模型是通过编程或组态来 实现的，因此，对模型中参数的更改十分方便，与智能仪表相类似，通过手握式 编程器可以方便地对模型参数进行修改，甚至可以通过编程或组态的操作对数 学模型进行更改。

总之，软测量技术已经得到了广泛的重视和应用，它将在过程检测和控制系 统的发展中发挥越来越大的作用，并得到进步的研究和开发应用。

软测量技术在生产中的应用 编程控制器 在现代工业生产过程中，有的控制系统比较复杂，个控制系统可能由许 多控制任务组成，这些控制系统既有相对性，又需与其他任务相联系。

这 就需要在各个任务之间具有更加有效的通信方式，使众多相对的任务在总 的方面构成个整体。

这种复杂的控制过程如果仅靠大型机来解决，效果并不 理想，这就需要种新的方法或者工具，就是在这种情况下产生的。

可编程控制器，简称与个人计算机也简 称相区别，用表示。

是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术计算机技术自动 控制技术和通讯技术而形成的代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器 执行逻辑记 控制，加上通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用组成 各种控制系统变得非常容易。

易学易用，深受工程技术人员欢迎 作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。

它接口 容易，编程语言易于为工程技术人员接受，梯形图语言的图形符号与表达 方式和继电器电路图相当接近，只用的少量开关量逻辑控制指令就可 以方便地实现继电器电路的功能，为不熟悉电子电路不懂计算机原理和 汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

系统的设计建造工作量小，维护方便，容易改造 用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使 控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。

更重要 的是使同设备经过改变程序改变生产过程成为可能，这很适合多品种 小批量的生产场合。

体积小，重量轻，能耗低 以超小型为例，新近出产的品种底部尺寸小于，重量小于， 功耗仅数瓦。

由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电体化的理想控制 设备。

的应用 目前，在国内外已广泛应用于钢铁石油化工电力建材 机械制造汽车轻纺交通运输环保及文化娱乐等各个行业，使用情 况大致可归纳为如下几类。

开关量的逻辑控制 这是最基本最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻 辑控制顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流 水线，如注塑机印刷机订书机械组合机床磨床包装生产线电镀流 水线等。

青岛科技大学本科毕业设计论文 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度压力流量液位 和速度等都是模拟量，为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量 和数字量之间的转换及转换。

厂家都生产 配套的和转换模块，使可编程控制器可以用于模拟量的控制。

运动控制 可以用于圆周运动或直线运动的控制。

从控制机构配置来说，早期直 接用于开关量模块连接位置传感器和执行机构，现在般使用专用的运动 控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。

世界上 各主要厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械机床机 器人电梯等场合。

过程控制 过程控制是指对温度压力流量等模拟量的闭环控制。

作为工业控制计 算机，能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制，调节是般 闭环控制系统中用得较多的调节方法。

大中型都有模块，目前许多小 型也具有此功能模块。

处理般是运行专用的子程序。

过程控制 在冶金化工热处理锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

数据处理 现代具有数学运算含矩阵运算函数运算逻辑运算数据传